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Bau eines Gleichstromgenerators

EIN Gleichstromgenerator ist ein elektrisches Gerät, das mechanische umwandeltEnergie in elektrische Energie. Es besteht hauptsächlich aus drei Hauptteilen, d. H. Magnetfeldsystem, Anker und Kommutator sowie Bürstengetriebe. Die anderen Teile eines Gleichstromgenerators sind Magnetrahmen und Joch, Polkern und Polschuhe, Feld- oder Erregerspulen, Ankerkern und Wicklungen, Bürsten, Endgehäuse, Lager und Wellen.

Das Diagramm der Hauptteile von a 4-poliger Gleichstromgenerator oder DC Machine wird unten gezeigt.

Aufbau des DC-Generators-fig-1

Inhalt:

Magnetfeldsystem des Gleichstromgenerators

Das Magnetfeldsystem ist das stationäre oderfester Teil der Maschine. Es erzeugt den Hauptmagnetfluss. Das Magnetfeldsystem besteht aus Mainframe oder Joch, Polkern und Polschuhen sowie Feld- oder Erregerspulen. Diese verschiedenen Teile des Gleichstromgenerators werden nachstehend ausführlich beschrieben.

Magnetrahmen und Joch

Der äußere hohlzylindrische Rahmen an dem HauptteilPole und Zwischenpole werden fixiert und mit Hilfe dieser wird die Maschine am Fundament befestigt. Bei den großen Maschinen wird es aus Gussstahl oder Walzstahl hergestellt. Bei kleineren Maschinen wird das Joch im Allgemeinen aus Gusseisen hergestellt.

Die zwei Hauptzwecke des Jochs sind wie folgt:

  • Es trägt die Polkerne und bietet mechanischen Schutz für die Innenteile der Maschinen.
  • Es bietet einen Pfad mit geringem Widerstand für den magnetischen Fluss.

Pole Core und Pole Schuhe

Der Polkern und die Polschuhe sind am befestigtMagnetrahmen oder Joch durch Bolzen. Da die Pole nach innen ragen, spricht man von ausgeprägten Polen. Jeder Polkern hat eine gekrümmte Oberfläche. Normalerweise bestehen der Polkern und die Schuhe aus dünnen Gussstahl- oder Schmiedeeisenlamellen, die unter hydraulischem Druck zusammengenietet werden. Die Pole sind laminiert, um den Wirbelstromverlust zu reduzieren.

Die Abbildung von Polkern und Polschuh ist unten dargestellt.

Aufbau des DC-Generators-fig-2

Der Polkern dient den nachfolgend angegebenen Zwecken.

  • Es unterstützt das Feld oder aufregende Spulen.
  • Sie streuen den magnetischen Fluss gleichmäßiger über den Ankerumfang.
  • Es vergrößert die Querschnittsfläche des Magnetkreises, wodurch die Reluktanz des Magnetpfads verringert wird.

Feld oder aufregende Spulen

Jeder Polkern hat eine oder mehrere Feldspulen(Wicklungen) darüber angeordnet, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Der Kupferlackdraht wird zum Bau von Feld- oder Erregerspulen verwendet. Die Spulen werden um den Spulenkörper gewickelt und dann um den Polkern gelegt.

Aufbau des DC-Generators-Abb. 3

Wenn Gleichstrom durch das Feld fließtWicklung, es magnetisiert die Pole, die wiederum den Fluss erzeugen. Die Feldspulen aller Pole sind derart in Reihe geschaltet, dass die benachbarten Pole beim Durchfließen von Strom eine entgegengesetzte Polarität erreichen.

Anker des Gleichstromgenerators

Der drehende Teil der Gleichstrommaschine oder eines Gleichstromgenerators wird als Anker bezeichnet. Der Anker besteht aus einer Welle, auf der ein laminierter Zylinder, Amature Core, angeordnet ist.

Anker Kern

Der Ankerkern des Gleichstromgenerators ist zylindrischin Form und mit der drehenden Welle verkeilt. Am äußeren Umfang des Ankers hat der Anker Nuten oder Schlitze, die die Ankerwicklung aufnehmen, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.

Aufbau des DC-Generators-fig-6

Der Ankerkern eines Gleichstromgenerators oder einer Maschine dient den folgenden Zwecken.

  • Es beherbergt die Dirigenten in den Schlitzen.
  • Es bietet einen einfachen Weg für den magnetischen Fluss.

Da der Anker ein rotierender Teil des Gleichstromes istGenerator oder Maschine, die Flussumkehr erfolgt im Kern, wodurch Hystereseverluste entstehen. Das Siliziumstahlmaterial wird für die Konstruktion des Kerns verwendet, um die Hystereseverluste zu reduzieren.

Der rotierende Anker schneidet das Magnetfeld abaufgrund dessen eine EMF in ihm induziert wird. Diese EMK zirkuliert den Wirbelstrom, was zu einem Wirbelstromverlust führt. Um den Verlust zu reduzieren, wird der Ankerkern mit einer Prägung mit einer Dicke von etwa 0,3 bis 0,5 mm laminiert. Jede Kaschierung ist durch eine Lackbeschichtung voneinander isoliert.

Ankerwindung

Die isolierten Leiter befinden sich in den Schlitzendes Ankerkerns. Die Leiter sind verkeilt, und Stahldrahtbänder sind um den Kern gewickelt und in geeigneter Weise verbunden. Diese Anordnung von Leitern wird als Ankerwicklung bezeichnet. Die Ankerwicklung ist das Herzstück der Gleichstrommaschine.

Ankerwicklung ist ein Ort, an dem die Umwandlung vonMacht findet statt. Im Falle eines Gleichstromgenerators wird hier mechanische Leistung in elektrische Leistung umgewandelt. Auf der Grundlage der Verbindungen werden die Wicklungen in zwei Typen unterteilt, die als "Lap Winding" und "Wave Winding" bezeichnet werden.

  • Wicklung im Schoß

In der Wickelwicklung sind die Leiter miteinander verbundenso, dass die Anzahl der parallelen Pfade gleich der Anzahl der Pole ist. Wenn also eine Maschine über P-Pole und Z-Ankerleiter verfügt, gibt es P-Parallelpfade. In jedem Pfad werden Z / P-Leiter in Reihe geschaltet.

Beim Wickeln der Wickel ist die Anzahl der Bürsten gleich der Anzahl der parallelen Pfade. Davon sind die Hälfte der Bürsten positiv und die verbleibende Hälfte negativ.

  • Wellenwicklung

In der Wellenwicklung sind die Leiter so miteinander verbundendass sie in zwei parallele Pfade unterteilt sind, unabhängig von der Anzahl der Pole der Maschine. Wenn also die Maschine Z-Ankerleiter hat, gibt es nur zwei parallele Wege mit jeweils Z / 2-Leitern in Reihe. In diesem Fall ist die Anzahl der Bürsten gleich zwei, d. H. Die Anzahl paralleler Pfade.

Kommutator im Gleichstromgenerator

Der Kommutator, der sich mit dem Anker dreht,ist zylinderförmig und besteht aus einer Anzahl von keilförmigen, hart gezogenen Kupferschienen oder -segmenten, die voneinander und von der Welle isoliert sind. Die Segmente bilden einen Ring um die Welle des Ankers. Jedes Kommutatorsegment ist mit den Enden der Ankerspulen verbunden.

Aufbau des DC-Generators-Fig-4

Es ist der wichtigste Teil einer Gleichstrommaschine und dient den folgenden Zwecken.

  • Er verbindet die rotierenden Ankerleiter über Bürsten mit dem feststehenden externen Stromkreis.
  • Es wandelt den induzierten Wechselstrom in umDer Ankerleiter wird im Gleichstromgenerator in einen gleichgerichteten Strom im externen Lastkreis umgewandelt, während er das Wechselmoment in ein (kontinuierliches) Drehmoment in eine Richtung umwandelt, das im Anker in Motorwirkung erzeugt wird.

Aufbau des Gleichstromgenerators fig

Bürsten

Auf dem Kommutator sind Kohlebürsten angeordnet oder montiert, und mit Hilfe von zwei oder mehr Kohlebürsten wird Strom aus der Ankerwicklung gesammelt. Jede Bürste wird in einer Metallbox mit der Bezeichnung a unterstützt Bürstenkasten oder Bürstenhalter. Die Bürsten werden auf den Kommutator gedrückt und bilden das Verbindungsglied zwischen der Ankerwicklung und dem äußeren Stromkreis.

Der von den Bürsten ausgeübte DruckDer Kommutator ist einstellbar und wird mittels Federn auf einem konstanten Wert gehalten. Mit Hilfe der Bürsten wird der Strom, der von den Wicklungen erzeugt wird, an den Kommutator und dann an den externen Stromkreis weitergeleitet.

Sie bestehen in der Regel aus hochwertigem Kohlenstoff, da Kohlenstoff leitendes Material ist und gleichzeitig in Pulverform eine Schmierwirkung auf die Kommutatoroberfläche ausübt.

Endgehäuse

Endgehäuse sind an den Enden des befestigtMainframe und unterstützen die Lager. Die vorderen Gehäuse tragen das Lager und die Bürstenbaugruppen, während die hinteren Gehäuse normalerweise nur die Lager tragen.

Lager

Die Kugel- oder Rollenlager sind am Ende montiertGehäuse. Die Lager haben die Aufgabe, die Reibung zwischen den rotierenden und den feststehenden Teilen der Maschine zu reduzieren. Für den Bau von Lagern wird meist Kohlenstoffstahl verwendet, da er sehr hart ist.

Welle

Die Welle besteht aus maximalem StahlBruchfestigkeit. Die Welle dient zur Übertragung von mechanischer Kraft von oder zur Maschine. Die rotierenden Teile wie Ankerkern, Kommutator, Kühlgebläse usw. sind auf der Welle verkeilt.

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