Электрические машины постоянного тока
Назначение машин постоянного тока
Электрические машины служат для преобразования механической энергии в электрическую (генераторы) и электрической энергии в механическую (двигатели).
Электрические генераторы постоянного тока служат для питания двигателей постоянного тока, электролитических ванн, для заряда аккумуляторных батарей и т.д. Двигатели постоянного тока приводят во вращение механизмы, больших пусковых вращающих моментов и широкого регулирования частоты вращения, например, электротранспорт, шахтные подъемники, прокатные станы. Для электрифицированных железных дорого применяют двигатели мощностью 320-450 кВт. Двигатели малой мощности применяются для привода механизмов дистанционного управления.
Устройство машины постоянного тока
Устройство простейшей двухполюсной машины постоянного тока показано на рис.1.9.1.
Машина состоит из неподвижной стальной станины 1, выполняющей роль магнитопровода, по которому проходит магнитный поток, а также основной конструктивной детали, на которой крепятся все остальные детали, и вращающегося якоря 2. На станине укреплены полюсы 3, на которых помещается обмотка возбуждения 4. По виткам обмотки возбуждения протекает ток возбуждения, создающий магнитный поток возбуждения. Полюсы набираются из стальных листов и оканчиваются полюсными наконечниками 5, форма которых определяет распределение магнитной индукции. Якорь представляет собой цилиндр, набранный из штампованных стальных листов, изолированных друг от друга. В пазы якоря укладывается обмотка якоря6. На валу якоря размещается цилиндрический коллектор7. К поверхности коллектора прилегают угольные или графитовые щетки, к которым присоединяются провода внешней цепи. Таким образом, коллектор служит для соединения вращающейся обмотки якоря с внешней цепью. Другим назначением коллектора является преобразование переменных ЭДС, наводимых в обмотке якоря, с постоянную ЭДС машины.
|
|
|
Принцип работы машины постоянного тока
Машина постоянного тока может работать в режиме генератора и в режиме двигателя.
При работе машины в режиме генератора механическая энергия преобразуется в электрическую. При этом обмотка возбуждения подключена в внешней сети, и протекающий по ней ток создает в зазоре между полюсными наконечниками магнитное поле. Якорь приводится во вращение независимым источником механической энергии (двигателем внутреннего сгорания). Вследствие вращения магнитный поток, пронизывающий витки обмотки якоря, изменяется и в обмотке индуцируется ЭДС, величина которой пропорциональна скорости изменения магнитного потока. При подключении к обмотке якоря нагрузки появляется ток:
|
|
|
Следовательно:
где r – сопротивление нагрузки, rя – сопротивление обмотки якоря. ЭДС генератора больше напряжения на величину падения напряжения в обмотке якоря.
При работе машины в режиме двигателя обмотка возбуждения и обмотка якоря подключены к источнику постоянного напряжения. При взаимодействии тока обмотки якоря с магнитным полем, созданным обмоткой возбуждения, возникает вращающий момент, под действием которого якорь будет вращаться. В этом случае электрическая энергия, поступающая от сети, превращается в механическую. При вращении в обмотке якоря наводится ЭДС, направленная навстречу току якоря и поэтому называемая противо-ЭДС.
ЭДС в якоре меньше напряжения на зажимах якоря на величину падения напряжения в обмотке якоря.
Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 42; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!