Машины постоянного тока характеризуются различными нормативными и эксплуатационными свойствами.
Свойства в первую очередь определяются подключением обмотки возбуждения к обмотке якоря.
Двигатели постоянного тока обладают хорошими рабочими характеристиками, например, большим диапазоном скорости вращения и высоким пусковым моментом. Их эксплуатационные свойства зависят от количества и способа соединения обмоток возбуждения. Вас ждут электромагнитные пускатели по ссылке https://energokvant.com/product-category/puskateli/.
Двигатели преобразуют подаваемую электрическую энергию в механическую, а генераторы преобразуют механическую энергию ведомой машины в электрическую. Явление противодействия электромагнитному моменту ведомой машины, которое возникает в генераторе, часто используется для электрического торможения.
Машины постоянного тока позволяют плавно регулировать частоту вращения приводов в широких пределах и запускаться при большой нагрузке. Эти скорости различаются; Двигатели самой высокой мощности обычно тихоходны, а микромашины имеют скорость до нескольких тысяч оборотов в минуту.
По этим причинам они обычно используются в тяжелой промышленности, горнодобывающей промышленности, в приводах подъемных и прокатных машин. Тяговые машины обычно имеют от нескольких до нескольких кВт. Самые маленькие машины используются как элементы систем управления и автоматизации.
В настоящее время машины постоянного тока выпускаются мощностью от нескольких Вт до примерно 10 МВт. Типичные напряжения: 120, 220, 440, 500 и 1000 В и выше, достигающие нескольких кВ.
2. Строительство машин постоянного тока.
Машина постоянного тока состоит из двух основных компонентов: неподвижного статора и вращающегося ротора. Статор и ротор состоят из следующих компонентов: (Рис.1)
а) статор:
— ярмо с полюсами,
— основные полюса с обмотками возбуждения,
— полюса коммутационные с коммутационными обмотками,
— компенсационные обмотки,
— щеткодержатели и
— опорные диски,
б) ротор:
— сердечник из пакета листов,
— обмотка ротора, расположенная в пазах сердечника по его окружности и
— коллектор с щеточной системой, установленный на валу ротора, состоящий из медных секций коллектора, изолированных друг от друга.
Если в обмотке якоря имеется N стержней и некоторое количество параллельных ветвей, то электродвижущая сила, индуцированная в якоре, в В:
Крутящий момент в Н ∙ м действует на ротор машины постоянного тока, независимо от того, работает ли он в качестве двигателя или генератора:
3. Принцип работы генератора постоянного тока.
Принцип работы генератора можно представить, например, в виде системы, состоящей из одной катушки, вращающейся между двумя полюсами постоянного магнита. Начало и конец этой катушки прикреплены к контактным кольцам, по которым скользят токопроводящие щетки.
Если катушка в магнитном поле с индукцией B вращается со скоростью, то в этой катушке длиной l индуцируется электродвижущая сила со значением:
Принцип работы генератора постоянного тока.
Предполагая, что магнитное поле генератора однородно и стороны катушки движутся равномерно вперед, ток будет течь через закрытую катушку в направлении индуцированной электродвижущей силы. В этом случае электродвижущая сила, индуцированная во время одного вращения, будет иметь течение одного синусоидального периода, а напряжение, полученное на щетках, будет переменным напряжением.
Явление коммутации
Для получения напряжения с достаточной однородностью в области полюсов размещается не одна, а несколько катушек, подключенных к кольцам, то есть к соответствующим секциям коммутатора.
Коммутация — это процесс изменения направления тока в катушке и совокупности электромагнитных, механических, электрохимических и тепловых явлений.
Увеличение количества секций (делений) коммутатора делает форму сигнала напряжения, получаемого от генератора, более ровным, а ток с достаточной однородностью называется постоянным током.
