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直流発電機の建設

A 直流発電機 機械的に変換する電気機器です。エネルギーから電気エネルギーへ。それは主に3つの主要部分、すなわち磁界システム、電機子および整流子およびブラシギアからなる。 DC発電機の他の部分は磁気フレームとヨーク、ポールコアとポールシューズ、界磁またはエキサイティングコイル、電機子コアと巻線、ブラシ、エンドハウジング、ベアリングとシャフトです。

の主要部の図 4極DCジェネレータ またはDC機は以下の通りです。

直流発電機の構成図1

内容:

直流発電機の磁界システム

磁場システムは静止型です。機械の固定部分。それは主磁束を発生させる。磁場システムは、メインフレームまたはヨーク、ポールコアおよびポールシュー、および磁場またはエキサイティングコイルから構成されています。 DC発生器のこれらの様々な部分を以下に詳細に説明する。

磁気フレームとヨーク

メインとなる外側中空円筒フレーム極と極間は固定されており、それによって機械を基礎に固定することはヨークとして知られている。それは大型機械用の鋳鋼または圧延鋼で作られており、小型機械用のヨークは一般に鋳鉄で作られています。

ヨークの2つの主な目的は以下の通りです:

  • それはポールコアを支持し、そして機械の内側部分に対する機械的保護を提供する。
  • それは磁束に対して低い磁気抵抗経路を提供する。

ポールコアとポールシューズ

ポールコアとポールシューズはボルトによる磁気フレームかヨーク。極があるので、内側に突き出るので、それらは突出極と呼ばれます。各磁極コアは曲面を有する。通常、ポールコアとシューは、薄い鋳鋼または錬鉄のラミネートでできており、それらは油圧で一緒にリベット止めされています。極は渦電流損を減らすために積層されています。

ポールコアとポールシューの図を以下に示します。

直流発電機の製作図2

ポールコアは、以下の目的を果たします。

  • それは分野か刺激的なコイルを支えます。
  • それらは電機子周囲に磁束をより均一に広げる。
  • それは磁気回路の断面積を増加させ、その結果、磁路の磁気抵抗が減少する。

フィールドコイルまたはエキサイティングコイル

各磁極コアは1つ以上の界磁コイルを有する。その上に(巻線)磁界を発生させるために置かれます。エナメルを塗られた銅線は分野か刺激的なコイルの構造のために使用されます。コイルは巻型に巻かれてから磁極コアの周りに配置されます。

直流発電機の構成図3

直流が界を通過するとき巻くと、それは極を磁化し、それが次に磁束を生成します。全ての極の界磁コイルは、それらを通って電流が流れるときに隣接する極が反対の極性に達するように直列に接続されている。

直流発電機の電機子

DC機またはDC発電機の回転部分は電機子と呼ばれます。電機子はアマチュアコアと呼ばれる積層シリンダーが配置されているシャフトで構成されています。

電機子コア

DC発電機の電機子コアは円筒形です形でそして回転シャフトに合わせる。電機子の外周には、下図に示すように電機子巻線を収容する溝またはスロットがあります。

直流発電機の製作図6

直流発電機または機械の電機子コアは以下の目的を果たす。

  • それはスロットに導体を収容します。
  • それは磁束のための容易な経路を提供します。

電機子はDCの回転部分なので発電機または機械では、磁束の反転がコアで行われるため、ヒステリシス損失が発生します。珪素鋼材はヒステリシス損失を減少させるためにコアの構造に使用される。

回転電機子は磁場をカットします、そのために起電力が誘導されます。この起電力は渦電流を循環させるため、渦電流損失が発生します。したがって、損失を減らすために、電機子コアは、厚さ約0.3から0.5mmの打ち抜き加工で積層される。各ラミネーションはニスのコーティングによって他から絶縁されています。

電機子巻線

絶縁導体はスロットに配置されますアーマチュアコア導体はくさび状にされ、鋼線の帯がコアの周りに巻かれそして適切に接続される。この導体の配置は電機子巻線と呼ばれます。 電機子巻線はDCマシンの心臓部です。

電機子巻線は力が起こります。ここでのDC発電機の場合、機械的電力は電力に変換される。接続に基づいて、巻き線はラップ巻きと波巻きと呼ばれる2つのタイプに分類されます。

  • ラップワインディング

重ね巻きでは、導体は平行経路の数が極の数と等しくなるように。したがって、機械にP極とZ電機子導体がある場合、P本の並列経路が存在し、各経路にZ / P導体が直列に接続されます。

重ね巻きでは、ブラシの数は平行な経路の数に等しくなります。そのうち半分のブラシがプラスで残りの半分がマイナスです。

  • 波巻き

波巻きでは、導体はそのように接続されています機械の極数に関係なく、それらは2つの平行な経路に分割されています。したがって、機械がZ個の電機子導体を有する場合、それぞれがZ / 2個の導体を直列に有する2つの並列経路しかないことになる。この場合、ブラシの数は2、すなわち平行経路の数に等しい。

直流発電機の整流子

電機子と共に回転する整流子円筒形で、互いにそしてシャフトから絶縁された多数のくさび形の硬く引かれた銅の棒またはセグメントから作られる。セグメントは電機子のシャフトの周りにリングを形成する。各整流子セグメントは電機子コイルの端部に接続されている。

直流発電機の製作図4

これはDCマシンの最も重要な部分であり、以下の目的に役立ちます。

  • それはブラシを通して回転電機子導体を静止外部回路に接続する。
  • 誘導された交流電流をDC発電機動作では電機子導体は外部負荷回路で一方向電流に変換されますが、モータ動作では電機子導体で発生する一方向(連続)トルクに交流トルクを変換します。

直流発電機の構造図

ブラシ

カーボンブラシは整流子に配置または取り付けられ、2つ以上のカーボンブラシを使用して電機子巻線から電流が収集されます。各ブラシはと呼ばれる金属箱で支えられます ブラシボックス または ブラシホルダー。ブラシは整流子に押し付けられ、電機子巻線と外部回路の間に接続リンクを形成します。

ブラシがブラシにかける圧力整流子は調整することができ、バネによって一定値に維持されます。ブラシの助けを借りて、巻線上に生成された電流は、整流子にそして次に外部回路に渡される。

炭素は導電性材料であると同時に粉末状で整流子表面に潤滑効果をもたらすため、それらは通常高級炭素でできています。

エンドハウジング

エンドハウジングは、メインフレームとベアリングを支えます。前部ハウジングはベアリングおよびブラシアセンブリを支持し、後部ハウジングは通常ベアリングのみを支持する。

ベアリング

ボールベアリングまたはローラーベアリングが最後に装着されているハウジング。ベアリングの機能は、機械の回転部分と静止部分の間の摩擦を減らすことです。高炭素鋼は非常に硬い材料であるため、ベアリングの製造に使用されます。

シャフトは最大で軟鋼製強度を破ります。シャフトは機械からの、または機械への動力の伝達に使用されます。電機子コア、整流子、冷却ファンなどの回転部品はシャフトに固定されています。

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