Машины постоянного тока

Машины постоянного тока

Электрические машины постоянного тока

• Генераторы

• Двигатели

• преобразуют механическую энергию в электрическую;
• для работы генератора, его ротор (вал) надо вращать каким-либо двигателем;

• преобразуют электрическую энергию в механическую;
• для работы двигателя его подключают к источнику энергии

Машины постоянного тока

Любая машина постоянного тока может работать как в режиме генератора , так и в режиме двигателя

Принцип действия генератора постоянного тока

• Простейшим генератором является виток, вращающийся между полюсами магнита
• Принцип действия

основан на явлении

электромагнитной

индукции

Принцип действия генератора постоянного тока

• При вращении витка с некоторой частотой его стороны пересекают магнитный поток Ф и в каждом проводнике индуцируется э. д. с.  Е

Принцип действия двигателя постоянного тока

• Простейший электродвигатель –виток с током, размещенный в магнитном поле.
• Действие двигателя

основано на

законе Ампера

Принцип действия двигателя постоянного тока

• Если подключить виток к источнику электрической энергии, то по каждому его проводнику начнет проходить электрический ток.
• Этот ток, взаимодействуя с магнитным полем полюсов, создает электромагнитные силы F.

Устройство машин постоянного тока

1 – корпус ( станина )

2 – статор ( индуктор )

На явно выраженных полюсах статора (главные полюса) расположена обмотка возбуждения , по которой проходит постоянный ток I в

3 – ротор ( якорь )

4 - обмотка якоря , в которой при вращении ротора индуцируется э. д. с.

Устройство машин постоянного тока

• Эта э. д. с. снимается с обмотки якоря при помощи скользящего контакта – щеток (5), включенных между обмоткой и внешней цепью.
• Иногда к основным полюсам добавляют дополнительные полюса

Устройство машин постоянного тока

• Для преобразования переменного тока в постоянный применяют коллектор .

Устройство машин постоянного тока

Принцип его действия состоит в следующем:

• Концы витка присоединяют к двум медным полукольцам ( коллекторным пластинам ).
• Их укрепляют на валу машины и изолируют друг от друга
• На пластинах помещаются неподвижные щетки , отдающие электрическую энергию потребителю.

Устройство машин постоянного тока

• При вращении витка коллекторные пластины вращаются вместе с валом машины так, что каждая щетка соприкасается то с одной, то с другой пластиной.
• Щетки на коллекторе устанавливаются так, чтобы они переходили с одной пластины на другую в тот момент, когда ЭДС в витке была ровна нулю.

Устройство машин постоянного тока

Устройство машин постоянного тока

• Напряжение и ток при этом получаются постоянными по направлению, но переменными по значению.
• Такой ток и напряжение называют 

пульсирующими .

Устройство машин постоянного тока

• Для сглаживания пульсации в обмотке якоря увеличивают число витков и соответственно число коллекторных пластин.

Устройство машин постоянного тока

• Для лучшего использования обмотки якоря отдельные витки соединяют друг с другом последовательно.

• К каждой коллекторной пластине присоединяют конец предыдущего и начало, следующего витка.

Устройство машин постоянного тока

• Сердечник якоря набирается из листов электротехнической стали, на внешней

поверхности которых выштампованы пазы.

• В пазы сердечника укладываются секции из медного провода. Концы секций, которые выводятся на коллектор и припаиваются к его пластинам, образуют замкнутую обмотку якоря.

Обмотка якоря

• Петлевая - концы каждой секции присоединены к двум рядом лежащим коллекторным пластинам. Начало каждой последующей секции соединяют с концом предыдущей.

• Волновая - получается последовательным соединением секций, находящихся под разными парами полюсов.

Обмотка якоря

• Петлевая - в се секции укладываются в пазы за один оборот якоря.
• при числе полюсов больше двух (6, 8 и т.д.) число параллельных ветвей и щеток равно числу полюсов.

• Волновая –
• число параллельных ветвей и щеток вне зависимости от числа полюсов равно двум.