Машини постійного струму: загальна інформація
Машина постійного струму - електрична машина з механічним комутатором - колектором, що дозволяє здійснювати безперервне електромеханічне перетворення енергії шляхом перетворення постійного струму в змінний (режим руховий) або змінного струму в постійний (режим генераторний).
Пристрій тягового двигуна.
Комутація - процес перемикання електричних ланцюгів. У машинах постійного струму цей процес здійснюється перемикачем - колектором. Таким чином, машини постійного струму застосовують як двигуни і в Як генератори.
Машина постійного струму складається з нерухомої частини, яка є для створення головного магнітного поля, і обертається - якоря, в якій індукується електрорушійна сила (ЕРС). Токи від ЕРС, взаємодіючи з головним магнітним полем, створюють гальмівний момент в генераторному режимі і крутний момент в руховому.
Нерухома частина складається з станини, на якій зміцнюються основні (головні) полюса для створення головного магнітного поля.
Якір - частина машини, в обмотці якої, при обертанні її щодо головного магнітного поля, індукується ЕРС. У машині постійного струму якір складається з зубчастого сердечника, обмотки, покладеної в його пазах, і колектора, насадженого на вал якоря. Сердечник якоря набирається з листів електротехнічної сталі товщиною 0,5 мм, ізольованих один від одного лаком. У пази сердечника якоря покладена обмотка якоря, що складається з окремих секцій. Для відводу струму від колектора служать щітки, встановлені в щеткодержателях.
Якір машини постійного струму.
Одна з основних частин електричних машин постійного струму - колектор - порожній циліндр, зібраний з ізольованих один від одного клинчастих мідних пластин, які відокремлені і від вала машини. Провідниками вони зєднуються з витками обмотки, розміщеної в пазах якоря. Обертається обмотка зєднується із зовнішнім ланцюгом ковзаючим контактом між щітками і колектором.
Найважливіший класифікаційний ознака машин постійного струму - спосіб збудження головного магнітного поля. Для цього використовується обмотка збудження, розміщена на сердечниках полюсів машини. Всі робочі характеристики машин постійного струму при роботі як в режимі генератора, так і в режимі двигуна залежать від способу включення ланцюга збудження по відношенню до ланцюга якоря. Поєднання цих ланцюгів може бути паралельним, послідовним, змішаним, і, нарешті, ланцюги ці можуть бути незалежні одна від одної, відповідно до чого прийнято розрізняти паралельне, послідовне, змішане і незалежне збудження машин.
Малюнок 1. Електричні машини 2-ух типів: загальнопромислового застосування і спеціалізованого призначення.
Машини постійного струму, за винятком великих машин граничної потужності (головним чином двигунів і генераторів, що використовуються в системі приводу прокатних станів, блюмінгів і слябінгів), випускають в нашій країні серійно. Основна серія машин загальнопромислового застосування - єдина серія П, яка охоплює весь необхідний діапазон потужностей і частот обертання. Крім неї випускають ряд інших спеціалізованих серій: тягові, краново-металургійні, суднові, для приводу допоміжних систем автомобілів, тракторів і літаків, для систем автоматичного регулювання та ін.
Єдина серія П включає в себе електричні машини 2-ух типів: загальнопромислового застосування (рис. 1) і спеціалізованого призначення.
Електродвигуни загальнопромислового застосування допускають регулювання частоти обертання не більше ніж у відношенні 1: 2. Виконання захищене - машини забезпечені від випадкового дотику до обертових і струмоведучих частин, а також від попадання всередину сторонніх предметів.
Електродвигуни спеціалізованого призначення мають закрите виконання, яке виключає безпосереднє сполучення між їх внутрішнім простором і навколишнім середовищем. Вони відрізняються різноманітністю механічних характеристик, широкими межами регулювання частоти обертання.
Генератори загальнопромислового застосування мають паралельне або змішане самозбудження. Застосовуються для харчування ланцюгів управління, електродвигунів і машин постійного струму.
Генератори спеціалізованого призначення призначені для зарядки акумуляторних батарей, живлення потужних спеціалізованих двигунів постійного струму і т.д. Залежно від потужності машини єдиної серії П діляться на 3 групи: I - 0,3-200 кВт-II -200-1400 кВт-III - понад 1400 кВт.
