Конструкция машины простоянного тока. Устройство и основные элементы конструкции машины постоянного тока
 Скачать 0.98 Mb.
|
|
Устройство и основные элементы конструкции машины постоянного тока 5.1. 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: вал задний подшипниковый щит коллектор щеткодержатель со щетками якорь сердечник главного полюса обмотка главного полюса станина передний подшипниковый щит вентилятор обвязка обмотки якоря лапы 5.2. Устройство статора Статор создает магнитный поток, необходимый для работы двигателя. Основными частями статора являются (см. рис.5.2): станина главные полюса с обмотками добавочные полюса с обмотками 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. 5.3. 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. Д  ля выравнивания воздушного зазора по окружности якоря главный полюс имеет полюсный наконечник особой формы.На рисунке показаны: обмотка главного полюса сердечник главного полюса полюсный наконечник болт крепления полюса к станине станина 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 : сердечник добавочного полюса обмотка добавочного полюса резьбовые отверстия для болтов крепления стяжные шпильки  Рис. 5.4. Добавочный полюс 5.4. 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 5.5. 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.5.6. 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: корпус коллектора стяжной болт нажимное кольцо изоляционная прокладка петушок коллекторная пластина Системы вентиляции электрических машин Электрические машины подразделяют в зависимости от способа охлаждения на: Машины с естественным охлаждением Машины с самовентиляцией. Машины с независимым охлаждением. 6.1. Машины с естественным охлаждением У машин с такой системой вентиляции нет специальных устройств для усиления эффективности охлаждения. Естественную вентиляцию применяют в машинах малой мощности, так как условия их охлаждения сравнительно легкие. 6.2. Машины с самовентиляцией. У машин с такой системой вентиляции охлаждение достигается с помощью вентилятора Самовентиляцией может быть внутренняя, когда воздух проходит внутри машины, и наружная, когда вентилятор выносят наружу и он обдувает внешнюю ребристую поверхность станины. Внутренняя самовентиляция в зависимости от расположения вентилятора по отношению к потоку охлаждающего воздуха может быть вытяжной или нагнетатель ной.  Рис.6.1.а. Система аксиальной вытяжной вентиляции При аксиальной вытяжной вентиляции (рис. 6.1., а) вентилятор А создает в машине разряжение: воздух под давлением атмосферы поступает в машину и затем выбрасывается из нее наружу.  Рис.6.1.а. Система аксиальной нагнетательной вентиляции При аксиальной нагнетательной вентиляции (рис. 1.12, б) вентилятор А забирает воздух, нагнетает в машину и затем выталкивает его наружу. При аксиальной вентиляции охлаждающий воздух проходит по внутренним вентиляционным каналам параллельно оси вала, а при радиальной вентиляции — перпендикулярно. Недостаток самовентиляции состоит в том, что при снижении частоты вращения машины резко падает производительность вентилятора, в результате чего ухудшается интенсивность охлаждения машины. . Машины с независимым охлаждением У машин с такой системой вентиляции воздух поступает от вентилятора, работающего независимо от машины. Вентиляция у машины с независимым охлаждением может быть: протяжной замкнутой. При протяжной системе вентиляции холодные массы воздуха подводятся извне, проходят через машину и выбрасываются в окружающую атмосферу. Недостаток такой системы заключается в том, что на внутренних поверхностях машины накапливаются пыль и грязь, которые всегда содержатся в воздухе, вызывая ухудшение условий охлаждения машины. Это может быть причиной аварии. Применение фильтров на входе воздуха в машину нерационально, так как их нужно часто очищать и они увеличивают сопротивление движению воздуха. При замкнутой системе вентиляции охлаждающий воздух проходит по замкнутому контуру через воздухоохладители . При такой вентиляции машина предохраняется от попадания в нее пыли. В качестве охлаждающей среды допускается применение не только воздуха, но и водорода. При водородном охлаждении вентиляционные потери снижаются почти в десять раз, а срок службы изоляции увеличивается, так как исключаются окислительные процессы. Для устранения взрыва, в случае образования внутри машины гремучего газа, через нее предварительно пропускают углекислый газ. Затем машину заполняют водородом под давлением выше атмосферного, что предупреждает попадание воздуха внутрь машины. |