/ / Budowa generatora prądu stałego

Budowa generatora prądu stałego

ZA Generator prądu stałego to urządzenie elektryczne, które przekształca mechaniczneenergia w energię elektryczną. Składa się głównie z trzech głównych części, tj. Systemu pola magnetycznego, armatury i komutatora oraz przekładni szczotkowej. Innymi częściami generatora prądu stałego są: rama magnetyczna i jarzmo, rdzeń biegunowy i stopki biegunowe, cewki pola lub wzbudzające, rdzeń i uzwojenia twornika, szczotki, obudowy końcowe, łożyska i wały.

Schemat głównych części a 4-biegunowy generator prądu stałego lub DC Machine pokazano poniżej.

konstrukcja-dc-generator-fig-1

Zawartość:

System pola magnetycznego generatora prądu stałego

System pola magnetycznego jest stacjonarny lubstała część maszyny. Wytwarza główny strumień magnetyczny. System pola magnetycznego składa się z ramy głównej lub jarzma, rdzenia bieguna i butów biegunowych oraz cewek polowych lub wzbudzających. Te różne części generatora prądu stałego opisano szczegółowo poniżej.

Rama magnetyczna i jarzmo

Zewnętrzna pusta cylindryczna rama, do której głównasłupy i bieguny są ustalone i za pomocą których maszyna jest przymocowana do fundamentu jest znana jako jarzmo. Wykonany jest ze staliwa lub stali walcowanej dla dużych maszyn, a dla mniejszych maszyn jarzmo jest zwykle wykonane z żeliwa.

Dwa główne cele jarzma są następujące: -

  • Wspiera rdzenie biegunów i zapewnia mechaniczną ochronę wewnętrznych części maszyn.
  • Zapewnia niską ścieżkę reluktancji dla strumienia magnetycznego.

Rdzeń słupowy i buty słupowe

Rdzeń Polaka i Obuwie Polaka są przymocowane dorama magnetyczna lub jarzmo za pomocą śrub. Ponieważ bieguny, projektuj do wewnątrz, nazywane są znaczącymi biegunami. Każdy rdzeń biegunowy ma zakrzywioną powierzchnię. Zwykle rdzeń słupa i buty są wykonane z cienkich odlewów staliwnych lub kutych laminowanych ze sobą pod ciśnieniem hydraulicznym. Bieguny są laminowane w celu zmniejszenia strat prądu wirowego.

Rysunek rdzenia bieguna i buta biegunowego pokazano poniżej.

konstrukcja-dc-generator-fig-2

Rdzeń biegunów spełnia poniższe cele.

  • Obsługuje cewki pola lub ekscytujące.
  • Bardziej równomiernie rozkładają strumień magnetyczny na obwodzie twornika.
  • Zwiększa pole przekroju poprzecznego obwodu magnetycznego, w wyniku czego zmniejsza się reluktancja ścieżki magnetycznej.

Pole lub ekscytujące cewki

Każdy rdzeń biegunowy ma jedną lub więcej cewek polowych(uzwojenia) umieszczone nad nim w celu wytworzenia pola magnetycznego. Emaliowany drut miedziany służy do budowy cewek polowych lub wzbudzających. Cewki są nawinięte na pierwszy, a następnie umieszczone wokół rdzenia bieguna.

konstrukcja-dc-generator-fig-3

Gdy prąd stały przechodzi przez poleuzwojenie magnesuje bieguny, które z kolei wytwarzają strumień. Cewki pola wszystkich biegunów są połączone szeregowo w taki sposób, że gdy prąd przepływa przez nie, sąsiednie bieguny osiągają przeciwną biegunowość.

Armatura generatora prądu stałego

Obracająca się część maszyny prądu stałego lub generatora prądu stałego nazywana jest armaturą. Armatura składa się z wału, na którym umieszczony jest laminowany cylinder o nazwie Amature Core.

Rdzeń Armatury

Rdzeń twornika generatora prądu stałego jest cylindrycznyw kształcie i wpięty do obracającego się wału. Na zewnętrznym obwodzie twornika znajdują się rowki lub szczeliny, które mieszczą uzwojenie twornika, jak pokazano na rysunku poniżej.

konstrukcja generatora prądu stałego-fig-6

Rdzeń twornika generatora prądu stałego lub maszyny służy następującym celom.

  • Mieści przewody w gniazdach.
  • Zapewnia łatwą ścieżkę dla strumienia magnetycznego.

Ponieważ twornik jest obrotową częścią DCGenerator lub maszyna, odwrócenie strumienia odbywa się w rdzeniu, stąd powstają straty histerezy. Materiał ze stali krzemowej służy do budowy rdzenia w celu zmniejszenia strat histerezy.

Obracająca się armatura tnie pole magnetyczne,dzięki czemu wywołuje się w nim emf. Ten emf powoduje cyrkulację prądu wirowego, co powoduje stratę prądu wirowego. W celu zmniejszenia strat rdzeń twornika jest laminowany z wytłoczeniem o grubości około 0,3 do 0,5 mm. Każda laminacja jest izolowana od drugiej powłoką lakierniczą.

Uzwojenie armatury

Izolowane przewodniki są umieszczone w gniazdachrdzenia twornika. Przewodniki są zaklinowane, a pasma drutu stalowego są owinięte wokół rdzenia i są odpowiednio połączone. Takie rozmieszczenie przewodów nazywa się uzwojeniem twornika. Uzwojenie twornika jest sercem maszyny DC.

Uzwojenie armatury jest miejscem, w którym następuje konwersjamoc ma miejsce. W przypadku generatora prądu stałego moc mechaniczna jest przekształcana w energię elektryczną. Na podstawie połączeń uzwojenia są podzielone na dwa typy zwane uzwojeniem okrążenia i uzwojeniem falowym.

  • Kręte okrążenie

W uzwojeniu okrążenia przewody są połączonew taki sposób, że liczba równoległych ścieżek jest równa liczbie biegunów. Tak więc, jeśli maszyna ma bieguny P i przewody armatury Z, to będą równoległe ścieżki P, każda ścieżka będzie miała przewody Z / P połączone szeregowo.

W uzwojeniu okrążenia liczba szczotek jest równa liczbie równoległych ścieżek. Z czego połowa szczotek jest dodatnia, a pozostała połowa jest ujemna.

  • Uzwojenie falowe

W uzwojeniu falowym przewody są tak połączoneże są one podzielone na dwie równoległe ścieżki niezależnie od liczby biegunów maszyny. Zatem, jeśli maszyna ma Z przewodników twornika, będą tylko dwie równoległe ścieżki, z których każda ma szereg przewodów Z / 2. W tym przypadku liczba szczotek jest równa dwóm, tj. Liczbie równoległych ścieżek.

Komutator w generatorze prądu stałego

Komutator, który obraca się z twornikiem,ma kształt cylindryczny i jest wykonany z szeregu klinowo ciągnionych miedzianych prętów lub segmentów izolowanych od siebie i od wału. Segmenty tworzą pierścień wokół trzonu twornika. Każdy segment komutatora jest połączony z końcami cewek twornika.

konstrukcja-dc-generator-fig-4

Jest to najważniejsza część maszyny prądu stałego i służy następującym celom.

  • Łączy obrotowe przewody twornika ze stacjonarnym obwodem zewnętrznym za pomocą szczotek.
  • Przekształca indukowany prąd przemienny wprzewód twornika do prądu jednokierunkowego w zewnętrznym obwodzie obciążenia w działaniu generatora prądu stałego, podczas gdy przekształca moment przemienny w jednokierunkowy (ciągły) moment obrotowy wytwarzany w tworniku w akcji silnika.

Budowa generatora prądu stałego rys

Pędzle

Szczotki węglowe są umieszczone lub zamontowane na komutatorze i za pomocą dwóch lub więcej szczotek węglowych pobierany jest prąd z uzwojenia twornika. Każdy pędzel jest podparty w metalowym pudełku o nazwie a pole pędzla lub uchwyt na szczotkę. Szczotki są dociskane do komutatora i tworzą ogniwo łączące uzwojenie twornika z obwodem zewnętrznym.

Nacisk wywierany przez szczotki nakomutator można regulować i utrzymywać stałą wartość za pomocą sprężyn. Za pomocą szczotek prąd wytwarzany na uzwojeniach jest przekazywany do komutatora, a następnie do obwodu zewnętrznego.

Zwykle są wykonane z wysokiej jakości węgla, ponieważ węgiel przewodzi materiał, a jednocześnie w postaci sproszkowanej zapewnia efekt smarowania na powierzchni komutatora.

Obudowy końcowe

Obudowy końcowe są przymocowane do końcówRama główna i zapewnia wsparcie dla łożysk. Przednie obudowy podtrzymują łożyska i zespoły szczotek, ponieważ tylne obudowy zwykle podtrzymują tylko łożyska.

Namiar

Łożyska kulkowe lub wałeczkowe są zamontowane na końcuobudowy. Zadaniem łożysk jest zmniejszenie tarcia między obracającymi się i nieruchomymi częściami maszyny. Do budowy łożysk używa się głównie stali wysokowęglowej, ponieważ jest to bardzo twardy materiał.

Wał

Wał jest wykonany ze stali miękkiej z maksimumsiła zrywająca. Wał służy do przenoszenia mocy mechanicznej z lub do maszyny. Obracające się części, takie jak rdzeń twornika, komutator, wentylatory chłodzące itp. Są wpięte w wał.

Przeczytaj także: