Преимущества электродвигателей постоянного тока
1. Небольшие габаритные размеры.
2. Легкое управление.
3. Простая конструкция.
4. Возможность применения в качестве генераторов тока.
5. Быстрый запуск, особенно характерный для моторов с последовательной схемой возбуждения.
6. Возможность плавной регулировки скорости вращения вала.
Недостатки
1. Для подключения и эксплуатации необходимо приобретать специальный блок питания постоянного тока.
2. Высокая стоимость.
3. Наличие расходных элементов в виде медно-графитных быстроизнашивающихся щеток, изнашивающегося коллектора, что значительно снижает срок эксплуатации, и требует периодического технического обслуживания.
Сфера использования
Широко популярными двигатели постоянного тока стали в электрическом транспорте. Такие двигатели обычно входят в конструкции:
1. Электромобилей.
2. Электровозов.
3. Трамваев.
4. Электричек.
5. Троллейбусов.
6. Подъемно-транспортных механизмов.
7. Детских игрушек.
8. Промышленного оборудования с необходимостью управлением скорости вращения в большом диапазоне.
Генератор постоянного тока
В основе действия генератора лежит принцип, вытекающий из закона электромагнитной индукции. Если между полюсами постоянного магнита поместить замкнутый контур, то при вращении он будет пересекать магнитный поток (см. рис. 1). По закону электромагнитной индукции в момент пересечения индуцируется ЭДС. Электродвижущая сила возрастает по мере приближения проводника к полюсу магнита. Если к коллектору (два жёлтых полукольца на рисунке) подсоединить нагрузку R, то через образованную электрическую цепь потечёт ток.
|
|
|
По мере выхода витков рамки из зоны действия магнитного потока ЭДС ослабевает и приобретает нулевое значение в тот момент, когда рамка расположится горизонтально. Продолжая вращение контура, его противоположные стороны меняют магнитную полярность: часть рамки, которая находилась под северным полюсом, занимает положение над южным магнитным полюсом.
При смене полюсов меняется направление тока. Но благодаря тому, что коллектор поворачивается синхронно с рамкой, ток на нагрузке всегда направлен в одну сторону. То есть рассматриваемая модель обеспечивает выработку постоянного электричества. Результирующая ЭДС имеет вид: e = 2Blvsinwt, а это значит, что изменение она подчиняется синусоидальному закону.
Данная конструкция обеспечивает только полярность неподвижных щеток, но не устраняет пульсации ЭДС. Поэтому график сгенерированного тока имеет вид, как показано на рис.2.
Такой ток, за исключением редких случаев, не пригоден для использования. Приходится сглаживать пульсации до приемлемого уровня. Для этого увеличивают количество полюсов постоянных магнитов, а вместо простой рамки используют более сложную конструкцию – якорь, с большим числом обмоток и соответствующим количеством коллекторных пластин (см. рис. 3). Т.е. для уменьшения пульсаций обмотку якоря генератора постоянного тока выполняют из большого числа витков (катушек), а коллектор - из большого числа коллекторных пластин, изолированных друг от друга. Кроме того, обмотки соединяются разными способами.
|
|
|
На практике якори для маломощных генераторов делают из постоянных магнитов, а полученный переменный ток выпрямляют диодными мостами и другими схемами.
Если на коллектор подать постоянное напряжение, то генераторы постоянного тока могут работать в режиме синхронных двигателей.
Конструкция электрической машины постоянного тока включает: подшипниковые щиты 1, подшипники 2, вентилятор 3, якорь 4, коллектор 5, главный 6 и дополнительный 7 полюсы и щеткодержатель с траверсой 8
 |
.
Вопросы
1 Назвать преимущества и недостатки электродвигателей постоянного тока.
2 Переписать в тетрадь устройство двигателя постоянного тока (выделено зеленым маркером) и изучить конструкцию.
|
|
|
3 Перечислить сферы применения двигателей и генератора постоянного тока.
4 Для чего предназначены главные полюсы, щетки и коллектор?
5 Перечислите, как электродвигатели постоянного тока разделяют по характеру возбуждения, зарисуйте их схемы.
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 89; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!