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Costruzione di un generatore DC

UN DC Generator è un dispositivo elettrico che converte meccanicoenergia in energia elettrica. Si compone principalmente di tre parti principali, vale a dire il sistema di campo magnetico, l'armatura e il commutatore e la spazzola. Le altre parti di un DC Generator sono Magnetic frame e Yoke, Pole Core e Pole Shoes, Field o Exciting Coils, Armature Core e Windings, Brushes, End Housing, Bearings e Shafts.

Lo schema delle parti principali di a Generatore DC a 4 poli o DC Machine è mostrato sotto.

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Contenuto:

Sistema di campo magnetico del generatore DC

Il sistema di campo magnetico è stazionario oparte fissa della macchina. Produce il flusso magnetico principale. Il sistema di campo magnetico è costituito da Mainframe o Yoke, nucleo di Pole e scarpe da polo e bobine di campo o eccitanti. Queste varie parti di DC Generator sono descritte di seguito in dettaglio.

Cornice magnetica e giogo

Il telaio cilindrico esterno cavo a cui principalepali e inter-poli sono fissi e per mezzo del quale la macchina è fissata alla fondazione è noto come giogo. È realizzato in acciaio fuso o laminato per le macchine di grandi dimensioni e per le macchine di dimensioni più piccole il giogo è generalmente realizzato in ghisa.

I due scopi principali del giogo sono i seguenti:

  • Supporta i nuclei dei poli e fornisce protezione meccanica alle parti interne delle macchine.
  • Fornisce un percorso a bassa riluttanza per il flusso magnetico.

Pole Core e Pole Shoes

The Pole Core e Pole Shoes sono fissati altelaio magnetico o giogo per bulloni. Dal momento che i poli, progetto verso l'interno sono chiamati poli salienti. Ogni nucleo polare ha una superficie curva. Solitamente, l'anima polare e le scarpe sono realizzate in sottili laminati di acciaio fuso o in ferro battuto che vengono rivettati insieme sotto pressione idraulica. I pali sono laminati per ridurre la perdita di correnti parassite.

La figura del nucleo del palo e della scarpa polare è mostrata sotto.

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Il nucleo dei poli serve ai seguenti scopi indicati di seguito.

  • Supporta il campo o bobine emozionanti.
  • Diffondono il flusso magnetico sulla periferia dell'armatura in modo più uniforme.
  • Aumenta l'area della sezione trasversale del circuito magnetico, di conseguenza, la riluttanza del percorso magnetico viene ridotta.

Bobine di campo o eccitanti

Ogni nucleo polare ha una o più bobine di campo(avvolgimenti) posto sopra di esso per produrre un campo magnetico. Il filo di rame smaltato viene utilizzato per la costruzione di campi o bobine eccitanti. Le bobine sono avvolte sulla prima e poi posizionate attorno al nucleo del palo.

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Quando la corrente diretta passa attraverso il campoavvolgendo, magnetizza i poli, che a sua volta produce il flusso. Le bobine di campo di tutti i poli sono collegate in serie in modo tale che quando la corrente scorre attraverso di esse, i poli adiacenti raggiungono polarità opposta.

Armatura del generatore DC

La parte rotante della macchina a corrente continua o un generatore a corrente continua è chiamata Armatura. L'armatura è costituita da un albero sul quale è collocato un cilindro laminato, chiamato nucleo di amatura.

Armature Core

Il nucleo dell'indotto del generatore DC è cilindricoin forma e con chiave per l'albero rotante. Nella periferia esterna dell'armatura sono presenti scanalature o fessure che adattano l'avvolgimento dell'indotto come mostrato nella figura sottostante.

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Il nucleo di armatura di un generatore o una macchina DC ha i seguenti scopi.

  • Ospita i conduttori nelle slot.
  • Fornisce un percorso facile per il flusso magnetico.

Come l'armatura è una parte rotante della DCGeneratore o macchina, l'inversione del flusso avviene nel nucleo, quindi si producono perdite di isteresi. Il materiale in acciaio al silicio viene utilizzato per la costruzione del nucleo per ridurre le perdite di isteresi.

L'armatura rotante taglia il campo magnetico,a causa della quale una fem è indotta in essa. Questa emf fa circolare la corrente parassita che provoca la perdita della corrente parassita. Pertanto, per ridurre la perdita, il nucleo di armatura viene laminato con uno stampaggio di circa 0,3-0,5 mm di spessore. Ogni laminazione è isolata dall'altra da un rivestimento di vernice.

Avvolgimento di armature

I conduttori isolati sono collocati nelle fessuredel nucleo dell'armatura. I conduttori sono incuneati, e le bande di filo d'acciaio avvolgono il nucleo e sono opportunamente collegate. Questa disposizione di conduttori è chiamata avvolgimento di armatura. L'avvolgimento dell'armatura è il cuore della DC Machine.

L'avvolgimento dell'armatura è un luogo in cui la conversione diil potere ha luogo. Nel caso di un generatore DC qui, la potenza meccanica viene convertita in energia elettrica. Sulla base delle connessioni, gli avvolgimenti sono classificati in due tipi chiamati avvolgimento del giro e avvolgimento dell'onda.

  • Avvolgimento sul giro

Nell'avvolgimento sul giro, i conduttori sono collegatiin modo tale che il numero di percorsi paralleli sia uguale al numero di poli. Pertanto, se una macchina ha poli P e conduttori armatura Z, allora ci saranno percorsi paralleli P, ogni percorso avrà conduttori Z / P collegati in serie.

Nell'avvolgimento di avvolgimento, il numero di pennelli è uguale al numero di percorsi paralleli. Di cui metà dei pennelli sono positivi e la metà restante sono negativi.

  • Wave Winding

Nell'avvolgimento delle onde, i conduttori sono così collegatiche sono divisi in due percorsi paralleli indipendentemente dal numero di poli della macchina. Pertanto, se la macchina ha conduttori di armatura Z, ci saranno solo due percorsi paralleli ciascuno con conduttori Z / 2 in serie. In questo caso il numero di spazzole è uguale a due, cioè il numero di percorsi paralleli.

Commutatore in DC Generator

Il commutatore, che ruota con l'armatura,è di forma cilindrica ed è costituito da un numero di barre o segmenti di rame con trafilatura dura a forma di cuneo isolati l'uno dall'altro e dall'albero. I segmenti formano un anello attorno all'albero dell'armatura. Ogni segmento del commutatore è collegato alle estremità delle bobine dell'armatura.

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È la parte più importante di una macchina DC e serve ai seguenti scopi.

  • Collega i conduttori dell'armatura rotante al circuito esterno stazionario tramite spazzole.
  • Converte la corrente alternata indotta inil conduttore di armatura in corrente unidirezionale nel circuito di carico esterno in azione DC Generator, mentre converte la coppia alternata in coppia unidirezionale (continua) prodotta nell'armatura in azione motoria.

Costruzione del generatore DC fig

Spazzole

Le spazzole di carbone sono posizionate o montate sul commutatore e con l'aiuto di due o più spazzole di carbone viene raccolta corrente dall'avvolgimento dell'indotto. Ogni pennello è supportato in una scatola di metallo chiamata a scatola di spazzole o portaspazzole. Le spazzole vengono premute sul commutatore e formano il collegamento tra l'avvolgimento dell'indotto e il circuito esterno.

La pressione esercitata dai pennelli sulil commutatore può essere regolato e mantenuto ad un valore costante tramite molle. Con l'aiuto dei pennelli la corrente che viene prodotta sugli avvolgimenti, viene trasferita al commutatore e quindi al circuito esterno.

Solitamente sono fatti di carbonio di alta qualità perché il carbonio sta conducendo materiale e allo stesso tempo in forma polverizzata fornisce un effetto lubrificante sulla superficie del commutatore.

End Housings

Gli alloggiamenti terminali sono attaccati alle estremità delMainframe e fornire supporto ai cuscinetti. Le custodie anteriori supportano il cuscinetto e i gruppi di spazzole in cui le scatole posteriori di solito supportano solo i cuscinetti.

cuscinetti

I cuscinetti a sfere o a rulli sono montati all'estremitàalloggiamenti. La funzione dei cuscinetti è quella di ridurre l'attrito tra le parti rotanti e fisse della macchina. L'acciaio prevalentemente ad alto contenuto di carbonio viene utilizzato per la costruzione di cuscinetti in quanto materiale molto duro.

Albero

L'albero è realizzato in acciaio dolce con un massimoforza di rottura. L'albero viene utilizzato per trasferire l'energia meccanica da o verso la macchina. Le parti rotanti come nucleo d'armatura, commutatore, ventole di raffreddamento, ecc. Sono calettate sull'albero.

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