Курс теоретических лекций Электрические машины и трансформаторы. Лекции для курсов Электрические машины и аппараты

• Название: Лекции для курсов Электрические машины и аппараты
• Дата: 24.04.2023
• Размер: 3.55 Mb.
• Имя файла: Курс теоретических лекций Электрические машины и трансформаторы.docx
• Тип: Лекции; #1085552
• страница: 4 из 19

Лекция 2

устройство и принцип действия электрических машин постоян­ного тока

1. 
   Устройство МПТ
   
2. 
   Принцип действия МПТ
   

Устройство машины постоянного тока

Общее устройство машины постоянного тока.

Машина постоянного тока состоит из неподвижной части — статора и вращающейся части - якоря, в котором происходит процесс преобразования механической энергии в электрическую (генератор) или обратно — электрической энергии в механическую (электродвигатель).Между неподвижной и вращающейся частями имеется зазор.



Рис. 5.1. Общее устройство машины постоянного тока.

На рисунке:

1. 
   вал
   
2. 
   задний подшипниковый щит
   
3. 
   коллектор
   
4. 
   щеткодержатель со щетками
   
5. 
   якорь
   
6. 
   сердечник главного полюса
   
7. 
   обмотка главного полюса
   
8. 
   станина
   
9. 
   передний подшипниковый щит
   
10. 
    вентилятор
    
11. 
    обвязка обмотки якоря
    
12. 
    лапы
    

Устройство статора
Статорсоздает магнитный поток, необходимый для работы двигателя.
Основными частями статора являются (см. рис.5.2):

1. 
   станина
   
2. 
   главные полюса с обмотками
   
3. 
   добавочные полюса с обмотками
   
4. 
   лапы станины
   

Рис.5.2. Статор двигателя постоянного тока
Станина представляет собой полый цилиндр с внутренними конструктивными элементами для крепления главных и добавочных полюсов . С внешней стороны станина имеет лапы для установки и закрепления двигателя на фундаменте.

В верхней части станины установлен рым-болт для подъема и перемещения двигателя.

Устройство главных и добавочных полюсов

Главный полюс с обмотками (см. рис.5.3) представляет собой явнополюсный сердечник , набранный из листов электротехнической стали, на который насаживаются катушки последовательной и параллельной обмотками.

Для выравнивания воздушного зазора по окружности якоря главный полюс имеет полюсный наконечник особой формы.
На рисунке показаны:

1. 
   обмотка главного полюса
   
2. 
   сердечник главного полюса
   
3. 
   полюсный наконечник
   
4. 
   болт крепления полюса к станине
   
5. 
   станина
   
6. 
   якорь
   

Рис. 5. 3. Главный полюс

Машины постоянного тока в зависимости от требуемого числа оборотов и назначения выполняются с двумя ,четырьмя ,шестью и т.д. главных полюсов.
Добавочный полюс необходим для создания более равномерного магнитного поля в воздушном зазоре. Добавочные полюса устанавливаются между главными полюсами.

Добавочный полюс содержит :

1. 
   сердечник добавочного полюса
   
2. 
   обмотка добавочного полюса
   
3. 
   резьбовые отверстия для болтов крепления
   
4. 
   стяжные шпильки
   

Рис. 5.4. Добавочный полюс

Конструкция щеточного устройства

Щеточное устройство представляет собой скользящий контакт между вращающимся якорем и неподвижными обмотками полюсов. (см.рис.5.5).

Щеточное устройство содержит:

1 - щетки

2 - щеткодержатель

3 - палец

4 - поворотная траверса



Рис.5.5. Щеточное устройство

Щетки изготавливаются из графита, угля ,меднографитового сплава .

Они устанавливаются в щеткодержатели и удерживаются в них пружинами.

Щеткодержатели закрепляются на специальном стержне, называемым пальцем. Минимальное количество пальцев -два. Они располагаются диаметрально на траверсе.

Траверса представляет собой кольцо, имеющее возможность поворачиваться вместе с пальцами на некоторый угол.

Поворот траверсы осуществляется для выбора лучших условий коммутации щеток. При хорошей коммутации под щетками отсутствует искрение.
а) Щеткодержатель.

Содержит:

1 - гибкий медный проводник

2 - прижим с пружиной

3 - щетка

4- обойма щеткодержателя


Рис.5.6. Щеткодержатель

Конструкция якоря.

Якорь двигателя постоянного тока показан на рисунке 5.7.

Он содержит:

1 - коллектор

2 - сердечник якоря

3 - обмотка якоря

4 - лопатки вентилятора

5 - вал



Рис.5.7. Якорь двигателя постоянного тока
Стальной вал является несущей конструкцией , на которой закрепляются все остальные детали якоря. Выходной конец вала имеет шпонку для соединения с приводным механизмом.
Сердечник набран из листов электротехнической стали. Пакет из листов напрессовывается на вал. В сердечнике выполнены пазы , в которых размещается обмотка якоря.



Рис.5.8. Якорь без обмотки и стальной лист сердечника
Обмотка якоря выполняется из медного изолированного провода круглого или прямоугольного сечения. Секции обмотки укладываются в пазы сердечника. Концы секции припаиваются к пластинам коллектора.



Рис.5.9. Укладка обмотки в пазы якоря.

Конструкция коллектора.

Коллектор (см.рис.5.8.) представляет сложную конструкцию в виде цилиндра , собранного из отдельных медных пластин-ламелей. Пластины коллектора изолированы друг от друга миканитовыми прокладками. К пластинам коллектора припаиваются концы секций якорной обмотки.





На рисунке:

1. 
   корпус коллектора
   
2. 
   стяжной болт
   
3. 
   нажимное кольцо
   
4. 
   изоляционная прокладка
   
5. 
   петушок
   
6. 
   коллекторная пластина