пр2 эльмаш (852571), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Если диаметр щита превышает 1 м, то обычно переходят на стояковые подшипники, устанавливаемые отдельно от станины на фундаментной плите машины. В машинах с большим диаметром якоряк станине часто крепится щеточная траверза.Г. Сердечник якоряВ настоящее время применяются исключительно зубчатые сердечники якоря барабанного типа. При нормальной для машин постоянного тока частоте перемагничивания якоря (20–60 Гц) сердечникивыполняют из листовой электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Листыстали набирают в осевом направлениимашины и для уменьшения потерь отвихревых токов изолируют друг от друга лаком или оксидной пленкой.Машины постоянного тока малоймощности выполняются обычно с осевой системой вентиляции (рис.
4.7.),машины относительно большой мощности имеют радиальную систему венРис. 4.7. Лист стали барабантиляции.ного якоря с осевой системойВ последнем случае сердечниквентиляцииякоря состоит из двух или нескольких пакетов, размер каждого из которых в осевом направлении составляет4–10 см; ширина вентиляционного канала между пакетами – 8–10 мм. Сердечник якоря спрессовывается с обеихсторон посредством нажимных приспособлений, которые особым образом крепятся на валу или стягиваютсяболтами.
Для улучшения охлаждениямашины малой мощности снабжаются крылышками; в машинах большеймощности на вал насаживают вентиРис. 4.8. Отдельная секциялятор.обмотки86Д. Обмотка якоряТак же, как и другие части машины, обмотка якоря машины постоянного тока претерпела ряд изменений. Применяемые в настоящеевремя обмотки якоря барабанного типа состоят из секций (рис. 4.8),изготовляемых чаще всего на особых шаблонах и укладываемых в пазах сердечника якоря.
На рис. 4.9, а представлен якорь машины постоянного тока небольшой мощности без обмотки, а на рис. 4.9, б –тот же якорь в готовом виде.абРис. 4.9. Якорь машины постоянного тока:а − без обмотки; б − в готовом видеЕ. КоллекторОбмотка якоря присоединяется к коллектору, который имеет различное исполнение в зависимости от мощности машины и ее быстроходности. На рис. 4.10. показан коллектор простого цилиндрическоготипа. Обычно коллектор выполняется из медных пластин трапецеидальной формы, изолированных друг от друга и от корпуса посредством миканитовых прокладок и манжет. Пластины закрепляются наласточкиных хвостах, и после ряда запрессовок в горячем состоянииколлектор обтачивается, чтобы его поверхность была строго цилиндрической. Соединение обмотки якоря с коллектором можно производить различным образом.
Если разница между диаметрами якоряи коллектора невелика, то концы секций якорной обмотки непосредственно впаиваются в пластины коллектора. При значительной разнице между этими диаметрами требуемое соединение производитсяс помощью соединительных звеньев (петушков), одна из возможныхформ которых показана на рис.
4.10.87Ж. Щеточный аппаратДля отвода тока от вращаю5щегося коллектора в генераторахи подвода к нему тока в двигате1лях применяется щеточный аппа33рат, состоящий:2а) из щеток;4б) щеткодержателей;в) щеточных пальцев;г) щеточной траверзы;д) токособирающих шин.Одна из типичных конструкцийщеткодержателямашины постоРис. 4.10. Продольный разрез колянноготокапоказанана рис. 4.11.лектора цилиндрического типа:В современныхмашинахобычно1 – коллекторная пластина; 2 – нажимприменяются угольно-графитовыеные конусы; 3 – изолирующие манжеты; 4 – изолирующая прокладка;или медно-графитовые щетки –5 – петушокпоследние в коллекторных машинах постоянного тока низкого напряжения.4Щетка помещается в щеткодержателе и посредством пружиныприжимается к коллектору.
Щет3кодержатель закрепляется на пальце и удерживает щетку в опреде2ленном положении относительноколлектора. Наиболее распространен тип щеткодержателя, придающий щетке радиальное положениеи позволяющий ей перемещатьсяв обойме щеткодержателя. Переда1ча тока от щетки к пальцу осуществляется посредством гибкого кабеля 4 (рис.
4.11.). На каждом пальцеРис. 4.11. Щеткодержатель:обычнопомещают две или несколь1 – обойма щеткодержателя; 2 – щетка; 3 – нажимная пружина; 4 – токове- ко щеток, работающих параллельно.дущий тросикПальцы щеткодержателей имеют цилиндрическую или призматическую форму, закрепляются в щеточной траверзе и изолируютсяот последней изоляционными втулками.88Рис. 4.12. Креплениещеточных пальцевв траверзеРис. 4.13. Крепление щеточной траверзына подшипникеОдин из способов крепления щеточных пальцев к траверзе показан на рис. 4.12. Траверза устанавливается на подшипниковых щитахв машинах малой и средней мощности (рис. 4.13).Все щетки одной полярности соединяются между собой сборнымишинами, от которых затем идут отводы к зажимам машины.4.1.4. Принцип действия генератора постоянного токаРассмотрим принцип действия генератора постоянного тока напримере простейшей машины, изображенной на рис.
4.14. Магнитнаясистема этой машины состоит из двух неподвижных полюсов N–S,создающих постоянный по величине магнитный поток. Основноймагнитный поток создается обмоткой возбуждения, которая расположена на сердечниках полюсов и питается постоянным током. По общему правилу линии магнитного потока в пространстве между полюсами N–S направлены от северного полюса N к южному полюсу S.В пространстве между полюсами находится якорь, на поверхности которого в диаметральной плоскости уложен виток обмотки якоря ab–cd. Концы витка присоединяются к двум медным сегментам –пластинам коллектора, изолированным как друг от друга, так и от89вала, на который они посажены вглухую.
На пластины наложенынеподвижные в пространстве щетки A и B, к которым присоединяется внешняя цепь, состоящая из каких-либо приемников электрической энергии. Расположение щеток не произвольно, а имеет существенное значение.Рис. 4.14. Простейшая машина постоянного токаПриведем якорь во вращение с постоянной скоростью в заданном направлении, например против вращения часовой стрелки. Таккак проводники ab и cd находятся в совершенно одинаковых условиях один относительно полюса N, другой относительно полюса S,то достаточно рассмотреть процесс наведения ЭДС только в какомнибудь одном проводнике, например в проводнике ab.
Предположим, что по всей длине активной части проводника, т. е. той частиего, которая пересекает линии магнитного поля, индукция В имеетодно и то же значение. Если V − скорость перемещения проводникаотносительно магнитного поля, то по закону электромагнитной индукции в формулировке Фарадея мгновенное значение ЭДС, наводимой в проводнике при вращении якоря, определяется по формулеe = B ⋅ l ⋅ V. Величины l и V неизменны в данных условиях, следовательно, ЭДС пропорциональна индукцииe ≅ B.90Таким образом, в рассматриваемых условиях характер измененияЭДС в проводнике в зависимости от времени целиком определяетсяхарактером распределения магнитной индукции под полюсом.Условимся называть линию, которая проходит через центр якоряточно посередине между полюсами N и S, геометрической нейтралью,а часть окружности якоря τ, соответствующую одному полюсу, – полюсным делением.
Машина на рис. 4.14. имеет одну пару полюсов, т. е.два полюсных деления.Распределение магнитной инВ или вдукции реальной машины носитсложный характер. Но можно выхделить первую или основную гарt 360°монику и с достаточной степенью0°180°точности считать, что магнитττная индукция распределяется подполюсами N и S синусоидально.ТВ этом случае наводимая в проводнике ЭДС изменяется тоже сину- Рис. 4.15. Распределение магнитсоидально (рис.
4.15.).ной индукции В под полюсами.Изменение ЭДС во времениНаправление ЭДС определяется по правилу правой руки. Применив это правило, определим направление ЭДС в проводнике abна рис. 4.14. Когда проводник проходит под северным полюсом, тов нем наводится ЭДС, направленная к нам из-за плоскости чертежа,а когда он проходит под южным полюсом, то в обратном направлении – от нас за плоскость чертежа. Таким образом, в проводнике abнаводится переменная во времени ЭДС, изменяющая свое направление два раза за один оборот якоря.Время T , за которое происходит одно полное изменение ЭДС, называется периодом ЭДС.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
