Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Реферат на тему:

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ГЕНЕРАТОРЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Генераторы постоянного тока применяют как возбудители синхронных генераторов, в зарядных устройствах, на автомобилях и т. Д.

Основными частями генератора (рис. 1) является станина 1, сердечника полюсов 8, обмотка полюсов (обмотка возбуждения) 7, якорь 5 (сердечник с об-мотки), коллектор 2, подшипниковые щиты С и 9 (передний и задний), траверса 4 из щеткодержателями и щетками. На валу якоря закреплено вентилятор бы. Станина 1 это литой или сварной цилиндр, изготов-лений из чугуна или стали с высокой магнитной проводимостью. Она является магнитопроводом, а также основой для крепления главных и дополни-вых полюсов, подшипниковых щитов, выводных зажимов на клеммном щитке.

Подшипниковые щиты 3 и 9 прикрепляют болтами к торцам станины. На подшипниках, вставленных в отверстия щитов, вращается вал якоря. Якорь 5 состоит из сердечника, обмотки и коллектора. Сердечника якоря ротора это стальной цилиндр, составленный из отдельных штампованных листов электротехнической стали, изолированных друг от друга для уменьшения вихревых токов. На поверхности сердечника имеются пазы, в которые вкладывают об-мотке якоря.

Коллектор (рис. 2) состоит из отдельных пластин 4 клиновидной формы, изготовленных из меди. Они изолированы друг от друга слюдой. К каждой коллекторной пластины прикрепляют отводы от обмотки якоря. Сердечника якоря с обмоткой и коллектором закрепляют на валу ротора, изолируя их от вала.

Щеткодержатель с щеткой показано на рис. 3. Щетка 3 это угля-но-графитовая, графитовая, медно-графитовая прямоугольная призма. Каждая щетка имеет свои технические характеристики: твердость, допустимую гудеть-на тока и т. Д. их подбирают, исходя из мощности генератора, скорости вращения якоря и т. д. Щетка прижимается к коллектору пружиной 2. Щеткодержатель 4 через хомутик соединяется с пальцем щеточной траверсы, которая крепится на одном из подшипниковых щитков. щеткодержательсо щетками предназначены для съема тока с коллектора генератора и подачи его к потребителю.

Принцип действия генератора постоянного тока основывается на законах электромагнитной индукции и электромагнитных сил.

В проводнике, движущемся в магнитном поле генератора, постой-ной ток возникнуть не может. Постоянная э. Д. С. и ток могут создам-ваться только выпрямлением переменного э. д. с., возникает в обмотке генератора переменного тока. К пластинам коллектора (рис. 4) приед-полняют конце витка abed. Щетки на коллекторе установлены неподвижно так, чтобы они при вращении витка с полукольцами переходили с одной полукольца на второе, когда индуцированная э. Д. С. в витке равна нулю. Как видно из рис. 4, а, щетка А всегда в контакте с тем полукольцом, провод от которого проходит под северным полюсом, а щетка В

Рис. 1. генератор постоянного тока в разобранном виде

с тем, провод от которого проходит под южным полюсом. Поэтому в зов-нишньому цепи ток проходит в одном направлении от щетки А к В. График выпрямленного тока показано на рис. 4, д. Как видно из рисунка, выпрямленный ток является пульсирующим, то есть объект э. Д. С. и тока увеличиваются от нуля до максимума и снова приходят к нулю. Для уменьшения пульсации э. Д. С. и тока на роторе увеличивают количество витков (которые сдвинуты между собой под определенным углом) и соответ-но коллекторных пластин, к которым присоединяют конце витков.

Рассмотрим простейшие якорные обмотки машин постоянного тока.

В машинах постоянного тока чаще всего применяют петлевые и волновые обмотки. Секция (рис. 5) это часть обмотки якоря, состоящий из одного или нескольких витков и находится между двумя кол-Торна пластинами. Активные стороны секции размещают друг от друга на расстоянии полюсного шага т. Секции тщательно изолируют и про-сочують изоляционным лаком. Перед укладкой обмотки пазы якоря также изолируют. Заключение обмотки в пазы якоря показано на рис. 6. Заключенное обмотку закрепляют в пазах гдеревьянимы клина-ми. Концы секций припаивают к выступлениям коллекторных пластин, которые на-Зива петушками. На лобовые части обмотки для закрепления последних накладывают бандажи.

Обмотка должна соответствовать следующим требованиям: быть замкнутой и раз-разделенной щетками на четное число участков одинаковой длины: э. Д. С., Которые индуцируются во всех проводниках одного участка, должны добавляет-ваться: э. Д. С. соседних участков должны быть одинаковы и направлены друг против друга так, чтобы суммарная э. д. с. равна нулю и не образовывались уравнительные токи.

Для наглядности рассмотрим две секции петлевой (параллельной) об-мотки (рис. 7). Активные проводники 1 и 2 находятся под северным полюсом, а 3 и 4 под южным. Поэтому индуцированные э. Д. С. в провод-никах 1 и 2, 3 и 4 направлены противоположно. Чтобы э. Д. С. всех четырех проводников можно было составить, надо соединить конец первой секции с началом второй, конец второй с началом следующей и т. д., двигаясь петлеобразно. Отсюда и название петлевая обмотка. Концы секций присоединяют к соседним коллекторных пластин. Для ремонта ния обмотки надо знать следующие данные: у 1 первый частичный шаг, расстояние между началом и концом секции, то есть ширину секции; у 2 второй частичный шаг, расстояние между концом одной секции и началом следующей; в результирующий шаг, расстояние между началами двух сек-ций, идущие одна за другой (все шаги якорной обмотки измеряются числом пазов барабана); ук шаг обмотки по коллектору, расстояние между началом и концом секции по коллектору, что измеряется числом пропущенных изоляционных слоев.

Расчетные формулы для простой петлевой (параллельной) обмотать-ки такие:

у = у 1 у 2; (1)

ук = 1 (2)

Поскольку число активных сторон обмотки всегда в два раза боль-ше от числа коллекторных пластин, то для равномерного передвижения

Рис. 8. Схема простой петлевой обмотки, в которой у 1 = 5, 2 = 3; в = 2; ук = 1; 7, = 12; 2р = 2:

a - радиальная;б - развернутая; в - упрощенная схема обмотки с обозначением э. д. с.

как по пазах якоря, так и по коллектору нужно, чтобы

у =. (3)

Первый частичный шаг у 1 рассчитывают по формуле

(4)

где z число активных сторон обмотки; 2р число полюсов; & Mdash; полюсный шаг; & Mdash; наименьшее число, которое добавляется или вычитается из, чтобы у 1 было целым числом. На практике применяют обмотки только с укороченным шагом у 1 & lt; , Что дает некоторую экономию меди

2 = у 1 в (5)

z = 2s (6)

где s число секций;

2р = 2а, (7)

где 2а число параллельных веток в обмотке; их есть в петлевой обмотке столько, сколько полюсов

S = k, (8)

где k число коллекторных пластин.

Например наметим простую однослойную петлевой обмотку по таким данным: 2р = 2 = 6.

По (3) находим у = 2УК = 2;

по (6) z = 2s = 2 6 = 12;

по (8) k = s = 6;

по (4) y1 (укорочение на один паз);

по (1) y2 = у 1 - в = 5 - 2 = 3.

Начинаем выполнять обмотку с первой коллекторной пластины (рис.8, а), затем укладываем ее в первый паз.

Чтобы определить номер паза, в который надо заключать конец секции, надо к номеру паза, в котором лежит начало секции, добавить yl, следовательно, 1 + 5 = 6 Конец секции заключает-ка в шестой паз и заканчиваем ее на второй коллекторной пластине

Рис. 9. Двухслойная простая петлевая обмотка, в которой Z = 6; s = 6; 2p = 2; y1 = 3; y2 = 2; yк = у = 1

поскольку ук = 1, то есть между началом и концом секции по коллектору лежит один изоляционный о-Шарок.

Второй секцию начинаем со второй коллекторной пластины. Чтобы определить номер паза, в который надо заключить начало второй секции, в номер паза, в котором лежит начало первой секции, добавляем в. Итак, 1 + у = 1 + 2 = 3. Начало второй секции укладываем в третий паз.

Затем укладываем обмотку аналогично. Чтобы облегчить выполнение обмотки, желательно составить таблицю.

Из рис. 8, б видно, что полярность на щетках разная. Если двигать-ся по двум параллельным веткам обмотки, то заметно, что в первой ветке э. Д. С. (Ток) имеют одно направление (11,4, 1, 6, 3, 8), во второй ветке противоположный (2, 9, 12, 7, 10, 5). Итак, в обоих параллельных ветках э. Д. С. одинаковые и противоположно направлены, поэтому тока в обмотке якоря, когда нет внешнего круга, не будет. При наличии внешнего круга по каждой параллельной ветке обмотки якоря проходить половина тока внешнего круга (рис. 8, в). На практике найчасти-е применяют двухслойные обмотки, то есть в каждый паз вкладывают две стороны двух различных секций. Если рассматриваемую обмотку намотаем в два слоя, то при s == 6 (шесть секций) нам нужно будет всего 6 па-зев. Поскольку число пазов в два раза уменьшается, то и результуте чей шаг по пазу в также в два раза уменьшится и равняться-е 1. Двухслойную обмотку с z = 6, s = 6, 2p = 2, ук = у = k со- изображено на рис. 9. штриховой линией показано нижние слои обмотки.

Волновая (последовательная) обмотка. Обмотку называют волновой том, что форма секции напоминает волну. На рис. 10, а показано сек-цию, а на рис. 10, б волновую обмотку с ее элементами. Если в петлевой обмотке сначала последовательно заполняют пазы одной отдельной пары полюсов, а затем переходят ко второй, то волновую о-мотке выполняют сразу на всех фазах, то есть по всей окружности яко-ря. Затем через точки а-а возвращаются к первому полюсу с де-либо смещением относительно первого положения и снова обходят по всей окружности и т. Д. Если в петлевой обмотке количество параллельных веток не может быть меньше число пар полюсов, то при простой волновые-ресниц обмотке параллельных веток может быть только две, независимо от

Рис. 10. Элемент волновой обмотки:

а секция; б часть обмотки с обозначением шагов

числа пар полюсов; количество последовательно соединенных витков увеличит лишь для увеличения э. д. с. Такую обмотку называют последовательной и применяют для генераторов с большим напряжением.

Загрузка...