Stejnosměrný elektrický stroj se skládá ze statoru, kotvy, komutátoru, držáku kartáčů a ložiskových štítů (obrázek 1). Stator se skládá z rámu (pouzdra), hlavního a přídavného pólu, které mají budicí vinutí. Tato stacionární část stroje se někdy nazývá induktor. Jeho hlavním účelem je vytvořit magnetický tok. Rám je ocelový, jsou k němu přišroubovány hlavní a přídavné póly a také ložiskové štíty. Na horní straně rámu jsou kroužky pro přepravu a na spodní straně jsou tlapky pro připevnění stroje k základu. Hlavní póly stroje jsou vyrobeny z plechů z elektrooceli o tloušťce 0,5 -1 mm, aby se omezily ztráty, které vznikají pulzací magnetického pole pólů ve vzduchové mezeře pod póly. Ocelové plechy jádra kůlu jsou slisovány a upevněny nýty.
Obrázek 1 – DC stroj:
I – hřídel; 2 — štít předního ložiska; 3 – sběrač; 4 — držák kartáče; 5 – jádro kotvy s vinutím; b – jádro hlavního pólu; 7 – pólová cívka; 8 – postel; 9 — štít zadního ložiska; 10 – ventilátor; 11 — tlapky; 12 — ložisko
Obrázek 2 – Póly stejnosměrného stroje:
a – hlavní pól; b – přídavný pól; c – vinutí hlavního pólu; g – vinutí přídavného pólu; 1 – pólový nástavec; 2 – jádro
Tyče se rozlišují mezi jádrem a špičkou (obrázek 2). Na jádře je umístěno budicí vinutí, kterým prochází proud vytvářející magnetický tok. Budicí vinutí je navinuto na kovovém rámu pokrytém elektrokartonem (u velkých strojů), nebo umístěno na jádru izolovaném elektrokartonem (malé stroje). Pro lepší chlazení je spirála rozdělena na několik částí, mezi nimiž jsou ponechány ventilační kanály. Mezi hlavními jsou instalovány další póly. Slouží ke zlepšení přepínání. Jejich vinutí jsou zapojena do série s obvodem kotvy, takže vodiče vinutí mají velký průřez.
Kotva stejnosměrného stroje se skládá z hřídele, jádra, vinutí a komutátoru. Jádro kotvy je sestaveno z lisovaných plechů elektrooceli o tloušťce 0,5 mm a oboustranně lisované pomocí tlakových myček. U strojů s radiálním ventilačním systémem jsou jádrové listy shromažďovány v samostatných pytlích o tloušťce 6-8 cm, mezi nimiž jsou vytvořeny ventilační kanály o šířce 1 cm. Při axiálním větrání je v jádru vytvořen otvor, který umožňuje průchod vzduchu podél hřídel. Na vnějším povrchu kotvy jsou drážky pro vinutí.
Obrázek 3 – Umístění sekce vinutí kotvy ve štěrbinách jádra
Vinutí kotvy je vyrobeno z měděných drátů kruhového nebo obdélníkového průřezu ve formě předem vyrobených sekcí (obrázek 3). Jsou umístěny v drážkách, kde jsou pečlivě izolovány. Vinutí je vyrobeno ze dvou vrstev: v každém slotu jsou umístěny dvě strany různých cívek kotvy – jedna nad druhou. Vinutí je v drážkách zajištěno klíny (dřevěnými, getinaky nebo textolitovými), přední části jsou zajištěny speciální drátěnou bandáží. V některých provedeních se klíny nepoužívají a vinutí je zajištěno obvazem. Bandáž je vyrobena z nemagnetického ocelového drátu, který je navíjen s předepnutím. Moderní stroje používají k obvazování kotev skelnou pásku.
Komutátor stejnosměrného stroje je sestaven z klínových plechů z mědi válcované za studena. Desky jsou od sebe izolovány těsněním z kolektorového mikanitu o tloušťce 0,5 – 1 mm. Spodní (úzké) okraje desek mají rybinové výřezy, které se používají k připevnění měděných desek a mikanitové izolace. Kolektory jsou zajištěny tlakovými kužely dvěma způsoby: v jednom z nich je síla ze svorky přenášena pouze na vnitřní povrch rybiny, ve druhém – na rybinu a konec desky.
Kolektory s prvním způsobem upevnění se nazývají obloukové, s druhým – klínem. Nejběžnější jsou klenuté kolektory.
V deskách komutátoru na straně kotvy se při malém rozdílu průměrů komutátoru a kotvy udělají výstupky, do kterých se vyfrézují štěrbiny (štěrbiny). V nich jsou umístěny konce vinutí kotvy a připájeny cínovou pájkou. Pokud je velký rozdíl v průměrech, připájení ke kolektoru se provádí pomocí měděných pásků, které se nazývají „kohoutky“.
Ve vysokorychlostních strojích s vysokým výkonem se používají vnější izolované bandážové kroužky, aby se zabránilo vyboulení desek vlivem odstředivých sil.
Kartáčový aparát se skládá z traverzy, kartáčových prstů (šroubů), kartáčových držáků a kartáčů. Traverza je určena k připevnění kartáčových prstů držáků kartáčů k vytvoření elektrického obvodu.
Držák kartáče se skládá z držáku, ve kterém je kartáč umístěn, páky pro přitlačení kartáče ke komutátoru a pružiny. Tlak na kartáč je 0,02 – 0,04 MPa.
Pro připojení kartáče k elektrickému obvodu je k dispozici ohebný měděný kabel.
U strojů s malým výkonem se používají trubkové držáky kartáčů, které jsou namontovány v ložiskovém štítu. Všechny držáky kartáčů stejné polarity jsou propojeny přípojnicemi, které jsou připojeny ke svorkám stroje.
Štětce (obrázek 4) se v závislosti na složení prášku, způsobu výroby a fyzikálních vlastnostech dělí do šesti hlavních skupin: uhlík-grafit, grafit, elektrografit, měď-grafit, bronz-grafit a stříbro-grafit.
Ložiskové štíty elektrického stroje slouží jako spojovací díly mezi rámem a kotvou a také jako nosná konstrukce pro kotvu, jejíž hřídel se otáčí v ložiskách instalovaných ve štítech.
Obrázek 4 – Štětce:
a – pro stroje s nízkým a středním výkonem; b – pro vysoce výkonné stroje; 1 – kartáčová šňůra; 2 – tip
Existují konvenční a přírubové ložiskové štíty.
Ložiskové štíty se vyrábějí z oceli (méně běžně litiny nebo slitin hliníku) litím, svařováním nebo lisováním. Ve středu štítu je vytvořen otvor pro valivé ložisko: kuličkové nebo válečkové. U strojů s vysokým výkonem se v některých případech používají kluzná ložiska.
Stator stejnosměrných motorů se v posledních letech montuje z jednotlivých plechů elektrooceli. Třmen, drážky, hlavní a přídavné póly jsou současně vyraženy do plechu.
Na Obr. 1-1 ukazuje nejjednodušší stejnosměrný elektromotor a na Obr. 1-2 ukazuje jeho schematické znázornění v axiálním směru. Stacionární část motoru, nazývaná induktor, se skládá z pólů a kruhového ocelového třmenu, ke kterému jsou póly připevněny. Účelem induktoru je vytvořit hlavní magnetický tok v elektromotoru. Induktor zobrazený na Obr. 1-1 má dva póly 1 (na obr. 1-1 není znázorněn třmen induktoru).
Rotační část elektromotoru je tvořena válcovou kotvou 2 a komutátorem uloženým na hřídeli. 3. Kotva se skládá z jádra z elektrotechnických ocelových plechů a vinutí namontovaného na jádru kotvy. Vinutí kotvy, jak je znázorněno na obr. 1-1 a 1-2 nejjednodušší elektromotor má jednu otáčku. Konce cívky jsou spojeny s měděnými kolektorovými deskami izolovanými od hřídele, jejichž počet je v uvažovaném případě dva. Na komutátoru jsou umístěny dva pevné kartáče 4, pomocí kterých je vinutí kotvy připojeno k vnějšímu obvodu.
Hlavní magnetický tok u běžných stejnosměrných motorů je vytvářen budicím vinutím, které je umístěno na jádrech pólu a je napájeno stejnosměrným proudem. Magnetický tok prochází od severního pólu N přes armaturu k jižnímu pólu S a od něj přes jho opět k severnímu pólu. Pólová jádra a třmen jsou rovněž vyrobeny z feromagnetických materiálů.
Rýže. 1-1. nejjednodušší DC motor
Rýže. 1-2. Provoz nejjednoduššího stejnosměrného elektromotoru v režimu generátoru (a) a motoru (b).
Obsah
- DC generátor.
- DC motor.
- Týdenní zásilky po celém Rusku:
DC generátor.
Podívejme se nejprve na provoz elektromotoru v režimu generátoru.
Předpokládejme, že kotva elektromotoru (obr. 1-1 a 1-2, a) se otáčí ve směru hodinových ručiček. Poté se ve vodičích vinutí kotvy indukuje E.M.F., jehož směr lze určit „pravidlem pravé ruky“ a je znázorněn na Obr. 1-1 a 1-2, a. Protože se předpokládá, že tok pólů je konstantní, je toto emf indukováno pouze v důsledku rotace kotvy a nazývá se emf rotace. V obou vodičích se díky symetrii indukují stejné E.M.F., které se sčítají podél obrysu zatáčky. Frekvence E.M.S. f ve dvoupólovém elektromotoru se rovná rychlosti otáčení kotvy n, vyjádřené v otáčkách za sekundu:
f = n,
a v obecném případě, kdy má stroj p párů pólů se střídavou polaritou:
f = pn
V generátoru je tedy komutátor mechanický usměrňovač, který převádí střídavý proud vinutí kotvy na stejnosměrný proud ve vnějším obvodu.
DC motor.
Nejjednodušší uvažovaný stroj může fungovat i jako motor, pokud je do jeho vinutí kotvy přiváděn stejnosměrný proud z vnějšího zdroje. V tomto případě budou na vodiče vinutí kotvy působit elektromagnetické síly a vznikne elektromagnetický moment. Velikosti síly a momentu jsou určeny jako u generátoru. Při dostatečné hodnotě Mem se kotva elektromotoru začne otáčet a vyvine mechanickou sílu. V okamžiku, kdy Mam jede a působí ve směru otáčení.
Pokud si přejeme, aby při stejné polaritě pólů byly směry otáčení generátoru (obr. 1-2, a) a motoru (obr. 1-2, b) stejné, pak směr otáčení působení a následně by měl být směr proudu v motoru obrácený ve srovnání s generátorem (obr. 1-2, b).
V motorovém režimu převádí komutátor stejnosměrný proud odebíraný z vnějšího obvodu na střídavý proud ve vinutí kotvy a pracuje tak jako mechanický střídač proud.
Princip reverzibility. Z výše uvedeného vyplývá, že každý DC motor může pracovat v obou režimech generátora v režimu motoru. Tato vlastnost je vlastní všem typům točivých elektrických strojů a nazývá se reverzibilita.
Jít DC strojea z režimu generátoru do režimu motoru a zpět, s nezměněnou polaritou pólů a kartáčů a nezměněným směrem otáčení, je nutná pouze změna směru proudu vinutí kotvy.
Proto lze takový přechod provést zcela jednoduše a za určitých podmínek i automaticky.
Podobně může dojít i ke změně provozního režimu Střídavé elektromotory.
Týdenní zásilky po celém Rusku:
Balashikha, Podolsk, Chimki, Korolev, Mytishchi, Ljubertsy, Krasnogorsk, Elektrostal, Kolomna, Odintsovo, Domodedovo, Serpukhov, Shchelkovo, Orechovo-Zuevo, Ramenskoye, Dolgoprudny, Zhukovsky, Pushkino, Region-Dugintov, Posad , Taganrog, Doly, Volgodonsk, Novočerkassk, Bataysk, Novošachtinsk, Ufa, Sterlitamak, Salavat, Něftekamsk, Okťabrskij, Stavropol, Pjatigorsk, Kislovodsk, Nevinnomyssk, Essentuki, Čeljabinsk, Magnitočkala, Miškjorsk, Khajársko Zlatoust , Kaspijsk, Kazaň, Naberezhnye Chelny, Nizhnekamsk, Almetyevsk, Krasnodar, Soči, Novorossijsk, Armavir, Vladivostok, Ussuriysk, Nakhodka, Artyom, Samara, Tolyatti, Syzran, Novokuibyshevsk, Jekatěrinburg, Kamennyj Tagilskral, Simferopol, Kerypolskij, Simferchal-U Jevpatoria, Surgut, Nižněvartovsk, Neftejugansk, Krasnojarsk, Norilsk, Ačinsk, Barnaul, Bijsk, Rubcovsk, Kovrov, Murom, Volgograd, Volžskij, Kamyšin, Irkutsk, Bratsk, Angarsk, Novokuzněck, Novokuzněv, Saržinskovo, Nirodžinsk, Nižnij Prokopy , Engels, Balakovo, Čeboksary, Novocheboksarsk, Nový Urengoj, Nojabrsk, Perm, Berezniki, Chabarovsk, Komsomolsk na Amuru, Archangelsk, Severodvinsk, Bělgorod, Starý Oskol, Čerepovec, Vologda, Kaluga, Jeseník Obhelet Lipsko, Jeseník Obhelet, Kursko , Novosibirsk, Berdsk, Orenburg, Orsk, Tomsk, Seversk, Tula, Novomoskovsk, Uljanovsk, Dimitrovgrad, Jaroslavl, Rybinsk, Majkop, Ulan-Ude, Nazran, Nalčik, Elista, Čerkessk, Petrozavodsk, Syktyvkar, Joškar-Ola, Saska , Kyzyl, Iževsk, Abakan, Groznyj, Jakutsk, Čita, Petropavlovsk-Kamčatskij, Blagoveščensk, Astrachaň, Brjansk, Voroněž, Ivanovo, Kaliningrad, Kirov, Kostroma, Kurgan, Petrohrad, Murmansk, Veliký Novgorod, Omsk, Orel Moskva, Sevastopol, Sevastopol, Pskov, Rjazaň, Južno-Sachalinsk, Smolensk, Tambov, Tver, Ťumeň
