Машини постійного струму: принцип дії

Електричні машини – це пристрої для перетворення електричної енергії в механічну енергію (і навпаки). Робота машини постійного струму заснована на законі електромагнітної індукції.

Як правило, ці агрегати використовуються в промисловості для тягових механізмів, таких як підйомні крани та лебідки. Істотним недоліком двигуна є утворення на колекторі нагару від щіток. Щоб уникнути надмірного іскріння, необхідно періодично робити огляд і проводити профілактичні роботи. Пристрій машин постійного струму відрізняється від асинхронних і синхронних двигунів.

Між полюсами, що створюють постійний магнітний потік, розташований якір, виконаний у вигляді сталевого циліндра. В його пази укладені витки мідного провідника, а кінці провідника з'єднуються з півкільцями, які ізолюються від інших деталей машини – це і є колектор, по якій ковзають щітки. Вони з'єднуються з зовнішньої ланцюгом.

Так як у витках виникає електрорушійна сила, то якір машини постійного струму починає обертатися при перетині полем його витків.

В силу того, що магнітна індукція розподіляється по сталевому циліндрі нерівномірно, швидкість створюваної ЕРС залежить від щільності струму в зазорах між витками. Таким чином, під полюсами магнітна індукція максимальна, а в центрі якоря (на поздовжній осі) – дорівнює нулю.

При обертанні якоря машини постійного струму кожні пів-обороту провідники змінюють полярність, так як потрапляють під вплив протилежних полюсів, отже, і напрям електрорушійної сили змінюється на протилежне, а якщо ЕРС змінюється за часом і напрямком, то її слід віднести до змінної величини. Щоб під зовнішню ланцюг надходила постійна складова, пристрій машини постійного струму включений колектор. Це - свого роду перемикач. Нерухомі щітки, які з'єднані з зовнішньої ланцюгом, ковзають по полукольцам, жорстко закріпленим на якорі.

Більше:

Компанія Акадо - відгуки тільки відмінні!

Акадо – це одна з лідируючих компаній у Росії, що займається підключенням безлімітного інтернету і телебачення в Москві і Московській області, а також у багатьох великих регіонах РФ. Осівши в 1995 році і 13 років протримавшись на одному рівні з...

Кабель RS-232: опис, низначение, технічні характеристики

Строго кажучи, кабель RS-232 – це найменування стандарту, що описує інтерфейс з'єднання з комп'ютера з пристроєм передачі даних. RS – recommended standard, перекладається як "рекомендований стандарт", а 232 – номер типу. В...

Смартфон Samsung Galaxy Alpha: відгуки. «Самсунг Альфа»: характеристики, ціна

Концерн Samsung славиться більш практичними телефонами, на відміну від свого прямого конкурента Apple. Останній більш відомий стилем і красою продукції, в той час як корейська компанія виробляє, швидше, бюджетні, але практичні девайси. Так ось, забуд...

Обертаючись, якір стикається лише з тієї щіткою, яка знаходиться під конкретної полярністю. У той час, коли напрям електрорушійної сили змінюється, відбувається перемикання кілець, тобто для зовнішньої ланцюга змін у напрямку ЕРС не відбувається. Таким чином, колектор – це якийсь випрямляч, який не дає змінитися генеруємому струму.

Щоб виключити пульсацію електрорушійної сили, на якорі є витки, які приєднують до парам колекторних пластин. Витки зрушені один від одного на незначний кут, це дозволяє компенсувати спотворення в гармоніках і струм надходить у ланцюг без пульсацій.

Якщо машини постійного струму працюють в режимі двигуна, тоді, навпаки, до щіток прикладається напруга. Таким чином, проходячи через колектор, у витках з'являється струм, який створює своє магнітне поле. Взаємодіючи з полем полюсів, якір починає обертатися, однак, в той час, коли напрямок обертання при переході провідників через протилежний полюс мало б змінитися, колектор раніше перемикає полярність. Таким чином, змінюється напрям струму і, відповідно, його магнітного поля. У цьому випадку колектор – це инвертор, перетворювач постійного струму в змінний.