Συσκευή μηχανής DC

Ηλεκτρική μηχανή με συνεχές ρεύμα - μια μηχανή στην οποία, σε ακίνητη κατάσταση λειτουργίας, συμμετέχει η ηλεκτρική ενέργεια στη διαδικασία του ενεργειακού μετασχηματισμού, είναι ουσιαστικά ισχύς συνεχούς ρεύματος.

Οποιαδήποτε ηλεκτρική μηχανή, κατά κανόνα, αποτελείται από δύο εξαρτήματα: ένα σταθερό μέρος - έναν στάτορα, που βρίσκεται συνήθως στο εξωτερικό, και ένα περιστρεφόμενο εσωτερικό μέρος - έναν ρότορα. Ο ρότορας μιας σύγχρονης μηχανής συνεχούς ρεύματος χαμηλής και μέσης ισχύος αποτελείται από έναν άξονα και έναν οπλισμό τοποθετημένο πάνω του, έναν συλλέκτη και έναν ανεμιστήρα για την ψύξη του μηχανήματος.

Σε μηχανές χαμηλών ταχυτήτων μεγάλων DC, η ψύξη επιτυγχάνεται από έναν ανεξάρτητο ανεμιστήρα. σε μεγάλες, υψηλής ταχύτητας μηχανές συνεχούς ρεύματος ανοιχτού σχεδιασμού, επιτυγχάνεται επαρκής ψύξη με την αεριστική δράση της περιστροφής του οπλισμού. Όταν τα μηχανήματα είναι κλειστά, χρησιμοποιείται εξωτερικός αερισμός.

Στην πράξη, ο όρος ρότορας που χρησιμοποιείται σε μηχανές συνεχούς ρεύματος δεν χρησιμοποιείται. Όλα τα παραπάνω περιστρεφόμενα μέρη ονομάζονται άγκυρα από το κύριο. Έτσι, στην πράξη, ο όρος οπλισμός έχει διπλή σημασία: πρώτον, τη συναρμολόγηση περιστρεφόμενων μερών μιας μηχανής συνεχούς ρεύματος και δεύτερον, τον ίδιο τον οπλισμό.

Ο στάτορας μιας σύγχρονης μηχανής συνεχούς ρεύματος αποτελείται από: έναν ζυγό, κύριο ή κύριο, μαγνητικούς πόλους με μαγνητιστικά πηνία από μονωμένο ή γυμνό χάλκινο σύρμα κυκλικής ή ορθογώνιας διατομής και από πρόσθετους ή μεταγωγικούς μαγνητικούς πόλους με μαγνητικά πηνία μονωμένων ή γυμνό (με μονωτικά παρεμβύσματα) χάλκινο σύρμα στρογγυλής ή ορθογώνιας διατομής.

Ο όρος στάτορας όπως εφαρμόζεται στις μηχανές συνεχούς ρεύματος δεν χρησιμοποιείται στην πράξη. Αντ' αυτού χρησιμοποιείται ο όρος μαγνητικό σύστημα ή επαγωγέας. Ο όρος ζυγός αντικαθίσταται επίσης πρακτικά από τον όρο μηχανή DC, αφού ο ζυγός εκπληρώνει αυτόν τον ρόλο ως δομικό μέρος της μηχανής.

Συρόμενη επαφή συλλέκτη

Ηλεκτρική μηχανή συλλέκτης, το οποίο είναι ένα περιστρεφόμενο τμήμα της συρόμενης ηλεκτρικής επαφής του συλλέκτη, αποτελείται από αγώγιμες πλάκες χάλκινου τμήματος συναρμολογημένες σε έναν άξονα σε έναν κύλινδρο και μονωμένες μεταξύ τους και από τον άξονα στον οποίο είναι στερεωμένα. Κάθε πλάκα συλλέκτη συνδέεται μέσω ηλεκτρικά ανομοιόμορφα κατανεμημένων σημείων κατά μήκος του πηνίου. Το ακίνητο τμήμα της επαφής συλλέκτη αποτελείται από τις ίδιες σταθερές ηλεκτρικές βούρτσες μηχανής. Ο αριθμός των βουρτσών λαμβάνεται σύμφωνα με τον αριθμό των απαιτούμενων διακλαδώσεων από την περιέλιξη.

Χαρακτηριστικά μηχανών συνεχούς ρεύματος

Ως ηλεκτρική μηχανή μονού οπλισμού, η μηχανή συλλέκτη συνεχούς ρεύματος μπορεί να είναι παράλληλη, σειριακή και σειριακή-παράλληλη ή μικτή διέγερση.

Σε μια σύνθετη μηχανή διέγερσης, ο επαγωγέας έχει είτε μια περιέλιξη πρωτεύοντος επαγωγέα συνδεδεμένη παράλληλα με την περιέλιξη του οπλισμού και μια βοηθητική περιέλιξη διέγερσης συνδεδεμένη σε σειρά με την περιέλιξη του οπλισμού ή μια περιέλιξη πρωτεύοντος επαγωγέα συνδεδεμένη σε σειρά με την περιέλιξη του οπλισμού και μια βοηθητική διέγερση περιέλιξη, συνδεδεμένη παράλληλα με την περιέλιξη του οπλισμού.

Είναι επίσης δυνατή η εγκατάσταση μιας μηχανής συνεχούς ρεύματος με ανεξάρτητη διέγερση.Προλαμβάνεται εάν σε αυτήν ο επαγωγέας, το πηνίο διέγερσης αποσυνδεθεί από τον οπλισμό και συνδεθεί σε μια ανεξάρτητη πηγή συνεχές ρεύμα Σταθερή τάση.

Οι γεννήτριες συνεχούς ρεύματος κατασκευάζονται είτε ανεξάρτητα διεγερμένες είτε αυτοδιεγερμένες. Σε ανεξάρτητη διέγερση, το κύκλωμα πηνίου πεδίου τροφοδοτείται από μια ανεξάρτητη πηγή συνεχούς ρεύματος, δηλ. αυτής της γεννήτριας.

Η ισχύς μιας τέτοιας βοηθητικής γεννήτριας, που ονομάζεται διεγέρτης, είναι μόνο ένα μικρό ποσοστό της ισχύος της γεννήτριας της οποίας το πεδίο τροφοδοτεί το πηνίο. Εάν το παθογόνο συνδέεται σταθερά με τη διεγέρσιμη γεννήτρια, ονομάζεται προσκολλημένο παθογόνο.

Εάν το κύκλωμα του πηνίου διέγερσης είναι συνδεδεμένο με τους ακροδέκτες της γεννήτριας, τότε έχουμε μια γεννήτρια με παράλληλη διέγερση (ή γεννήτρια παράλληλης διέγερσης), ή παράλληλη γεννήτρια. Συνήθως ονομάζεται γεννήτρια διακλάδωσης DC.

Εάν το κύκλωμα του πηνίου κίνησης είναι συνδεδεμένο σε σειρά με το κύκλωμα οπλισμού, τότε έχουμε μια γεννήτρια διέγερσης σειράς (ή γεννήτρια διέγερσης σειράς) ή γεννήτρια σειράς. Μερικές φορές ονομάζεται Serial DC Generator.

Κύρια μέρη της μηχανής

Ο ίδιος ο οπλισμός έχει κυλινδρικό σχήμα, αποτελούμενος από μεγάλο αριθμό δίσκων από ειδικό λεπτό φύλλο ηλεκτρικού χάλυβα που συμπιέζονται σφιχτά μεταξύ τους.

Κατά μήκος της εξωτερικής περιφέρειας του οπλισμού, κανάλια ή εσοχές που προκύπτουν με σφράγιση είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα, στα οποία τοποθετείται ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, που αποτελείται σύμφωνα με ορισμένους κανόνες ενός μονωμένου χάλκινου σύρματος με στρογγυλή ή ορθογώνια διατομή, που ονομάζεται περιέλιξη οπλισμού και ενισχύθηκε. Η περιέλιξη του οπλισμού είναι εκείνο το τμήμα της μηχανής συνεχούς ρεύματος στο οποίο προκαλείται η ηλεκτροκινητική δύναμη και ρέει ρεύμα.

Ο συλλέκτης έχει κυλινδρικό σχήμα και αποτελείται από χάλκινες πλάκες που απομονώνονται μεταξύ τους και από τα μέρη που τις στερεώνουν. Οι πλάκες συλλέκτη συνδέονται ηλεκτρικά σε συγκεκριμένα σημεία της περιέλιξης του οπλισμού, ομοιόμορφα κατανεμημένα γύρω από την περιφέρεια του οπλισμού.

Οι κύριοι ή κύριοι μαγνητικοί πόλοι αποτελούνται από πυρήνες πόλων και ένα ακραίο τμήμα του πόλου που εκτείνεται στον οπλισμό, που ονομάζεται στύλος ή στύλος.

Ο πυρήνας και το παπούτσι τρυπούνται μεταξύ τους από φύλλο ηλεκτρικού χάλυβα με τη μορφή κατάλληλα διαμορφωμένων πλακών, οι οποίες στη συνέχεια πιέζονται και συσφίγγονται σε ένα μονολιθικό σώμα. Οι κύριοι μαγνητικοί πόλοι δημιουργούν την κύρια μαγνητική ροή της μηχανής, από την τομή της οποίας προκαλείται το περιστρεφόμενο πηνίο οπλισμού. αυτοκίνητα.

Οι πρόσθετοι μαγνητικοί πόλοι, οι οποίοι έχουν στενό σχήμα και βρίσκονται στα κενά μεταξύ των κύριων μαγνητικών πόλων, είναι κατασκευασμένοι από έλαση χάλυβα, μερικές φορές σφραγισμένοι από λεπτά φύλλα ηλεκτρικού χάλυβα, όπως οι κύριοι πόλους. Από το άκρο που βλέπει στην άγκυρα, μερικές φορές τοποθετείται ένα ορθογώνιο παπούτσι, με ή χωρίς λοξοτομές. Πρόσθετοι μαγνητικοί πόλοι χρησιμοποιούνται για τη διασφάλιση της λειτουργίας του συλλέκτη χωρίς σπινθήρες.

Σε μεγάλα μηχανήματα συνεχούς ρεύματος που έχουν σχεδιαστεί για σοβαρές συνθήκες λειτουργίας, ένας αριθμός αυλακώσεων τρυπιέται στα πέλματα των κύριων μαγνητικών πόλων, οι οποίοι στην περίπτωση αυτή έχουν ένα ιδιαίτερα ανεπτυγμένο σχήμα, για να χωρέσουν το πηνίο αντιστάθμισης. Έχει σχεδιαστεί για να αποτρέπει την παραμόρφωση του σχήματος της επαγωγικής κατανομής της κύριας μαγνητικής ροής στον χώρο που χωρίζει το πέλμα του πόλου από τον οπλισμό. Ο χώρος αυτός ονομάζεται μεσοαδενικός χώρος ή το κύριο κενό της ηλεκτρικής μηχανής.

Το αντισταθμιστικό πηνίο, όπως και άλλα πηνία μηχανής, είναι κατασκευασμένο από χαλκό και είναι μονωμένο. Οι περιελίξεις του βοηθητικού πόλου και το τύλιγμα αντιστάθμισης συνδέονται σε σειρά με το τύλιγμα του οπλισμού.

Ο συλλέκτης διατηρείται βούρτσες, κατά κανόνα, άνθρακας, με ορθογώνια διατομή. Τοποθετούνται κατά μήκος των γραμμών που σχηματίζουν την κυλινδρική επιφάνεια του συλλέκτη, που ονομάζονται ζώνες μεταγωγής. Συνήθως, ο αριθμός των ζωνών προσάρτησης είναι ίδιος με τον αριθμό των πόλων του μηχανήματος.

Οι βούρτσες εισάγονται στις βάσεις των στηριγμάτων βούρτσας με ελατήρια που πιέζουν τις βούρτσες στην επιφάνεια του συλλέκτη. Οι βούρτσες του ίδιου συνόλου ζωνών συνδέονται ηλεκτρικά μεταξύ τους και σετ ζωνών της ίδιας πολικότητας (δηλαδή κατά μήκος της ζώνης) συνδέονται ηλεκτρικά μεταξύ τους και συνδέονται με τον αντίστοιχο εξωτερικό ακροδέκτη του μηχανήματος.

Οι εξωτερικοί σφιγκτήρες της μηχανής στερεώνονται σε μια σανίδα σύσφιξης, η οποία είναι στερεωμένη στο ζυγό της μηχανής και καλύπτεται με προστατευτικό κάλυμμα με οπή στο κάτω μέρος για τη σύνδεση των καλωδίων από το ηλεκτρικό δίκτυο στους σφιγκτήρες. Οι σφιγκτήρες με κάλυμμα σχηματίζουν ένα λεγόμενο κουτί ακροδεκτών.

Συχνά, αντί για «σύνολο βούρτσας ζώνης», συνήθως λέγεται η λέξη «βούρτσα», που σημαίνει τη συλλογή όλων των πινέλων μιας ζώνης για εναλλαγή. Η συλλογή όλων των ζωνών βούρτσας μιας μηχανής σχηματίζει το πλήρες σετ βουρτσών της, που συνήθως ονομάζεται σετ βούρτσας για συντομία.

Βούρτσες, υποδοχές βούρτσας, δάχτυλα (ή σφιγκτήρες) και μια τραβέρσα (ή στήριγμα) συνθέτουν τον λεγόμενο συλλέκτη ρεύματος μιας μηχανής DC. Περιλαμβάνει επίσης συνδέσεις μεταξύ σετ βουρτσών ζώνης ίδιας πολικότητας.

Τα άκρα του άξονα οπλισμού της μηχανής, που ονομάζονται ολισθητήρες άξονα, εισάγονται στα ρουλεμάν. Σε μηχανές μικρού και μεσαίου μεγέθους, τα ρουλεμάν ενισχύονται σε ακραίες ασπίδες, οι οποίες ταυτόχρονα προστατεύουν το μηχάνημα από εξωτερικές επιρροές και επίσης χρησιμεύουν για να περικλείουν πλήρως το μηχάνημα εάν είναι κλειστό.

Οι μικρές μηχανές συνεχούς ρεύματος με ακραίες ασπίδες, κατά κανόνα, δεν έχουν πλάκα θεμελίωσης, τοποθετούνται σε μπουλόνια που είναι στερεωμένα σε θεμέλια από σκυρόδεμα ή τούβλα ή στο πάτωμα ή σε ειδικές δοκούς που ονομάζονται ολισθήσεις.

Μερικές φορές οι γεννήτριες, όπως οι κινητήρες, έχουν μόνο ένα ρουλεμάν. Το άλλο άκρο του άξονα είναι φλάντζα ή κατεργασμένο για να φιλοξενήσει ένα μισό ζεύξης για σύνδεση με το ελεύθερο άκρο του άξονα του κινητήρα μετάδοσης κίνησης (στην περίπτωση γεννήτριας) ή μηχανισμού (στην περίπτωση κινητήρα).