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Construção de um gerador DC

UMA Gerador DC é um dispositivo elétrico que converteenergia em energia elétrica. Consiste principalmente em três partes principais, ou seja, sistema de campo magnético, Armadura e comutador e engrenagem de escova. As outras partes de um gerador DC são quadro magnético e jugo, núcleo de poste e sapatas de pólo, bobinas de campo ou excitantes, núcleo de armadura e enrolamentos, escovas, caixas de extremidade, rolamentos e eixos.

O diagrama das principais partes de um Gerador de 4 pólos DC ou DC Machine é mostrado abaixo.

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Conteúdo:

Sistema de Campo Magnético do Gerador DC

O sistema de campo magnético é o estacionário ouparte fixa da máquina. Produz o fluxo magnético principal. O sistema de campo magnético consiste em mainframe ou jugo, núcleo de poste e sapatas de poste e bobinas de campo ou excitantes. Estas várias partes do Gerador CC são descritas abaixo em detalhes.

Quadro magnético e jugo

O quadro cilíndrico oco externo ao qual épólos e inter-pólos são fixos e por meio dos quais a máquina é fixada à fundação é conhecida como Jugo. É feito de aço fundido ou aço laminado para as máquinas grandes e para a máquina de menor tamanho, o garfo é geralmente feito de ferro fundido.

Os dois principais propósitos do jugo são os seguintes:

  • Ele suporta os núcleos do pólo e fornece proteção mecânica para as partes internas das máquinas.
  • Ele fornece um caminho de baixa relutância para o fluxo magnético.

Núcleo De Polo E Pólo Tênis

O Polo Pólo e os Sapatos Pólos são fixados aoquadro magnético ou jugo por parafusos. Desde que os pólos, projetam para dentro são chamados pólos salientes. Cada núcleo do pólo tem uma superfície curva. Normalmente, o núcleo do pólo e os sapatos são feitos de laminação de aço fundido fino ou ferro forjado que são rebitados juntos sob pressão hidráulica. Os pólos são laminados para reduzir a perda de corrente parasita.

A figura do núcleo do pólo e sapato da pole são mostrados abaixo.

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O núcleo de pólos serve os seguintes propósitos abaixo indicados.

  • Suporta o campo ou bobinas emocionantes.
  • Eles espalham o fluxo magnético sobre a periferia da armadura de maneira mais uniforme.
  • Aumenta a área da seção transversal do circuito magnético, como resultado, a relutância do caminho magnético é reduzida.

Bobinas de Campo ou Excitantes

Cada núcleo do pólo tem uma ou mais bobinas de campo(enrolamentos) colocados sobre ele para produzir um campo magnético. O fio de cobre esmaltado é usado para a construção de bobinas de campo ou excitantes. As bobinas são enroladas no primeiro e depois colocadas em volta do núcleo do pólo.

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Quando a corrente direta passa pelo campoenrolamento, magnetiza os pólos, que por sua vez produzem o fluxo. As bobinas de campo de todos os pólos são conectadas em série de tal forma que quando a corrente flui através delas, os pólos adjacentes atingem a polaridade oposta.

Armadura do Gerador DC

A parte rotativa da máquina de corrente contínua ou de um gerador de corrente contínua é chamada de Armadura. A armadura consiste de um eixo no qual é colocado um cilindro laminado, denominado Núcleo Amaturo.

Núcleo de Armadura

O núcleo da armadura do DC Generator é cilíndricoem forma e com chave para o eixo de rotação. Na periferia externa da armadura há ranhuras ou ranhuras que acomodam o enrolamento da armadura, como mostrado na figura abaixo.

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O núcleo da armadura de um gerador ou máquina DC atende aos seguintes propósitos.

  • Abriga os condutores nos slots.
  • Ele fornece um caminho fácil para o fluxo magnético.

Como a armadura é uma parte rotativa do DCGerador ou máquina, a reversão do fluxo ocorre no núcleo, portanto, perdas por histerese são produzidas. O material de aço silício é usado para a construção do núcleo para reduzir as perdas de histerese.

A armadura rotativa corta o campo magnético,devido a que um emf é induzido nele. Esta fem circula a corrente parasita que resulta em perda de corrente parasita. Assim, para reduzir a perda, o núcleo da armadura é laminado com uma estampagem de cerca de 0,3 a 0,5 mm de espessura. Cada laminação é isolada da outra por uma camada de verniz.

Enrolamento de Armadura

Os condutores isolados são colocados nos slotsdo núcleo da armadura. Os condutores estão encravados e bandas de fio de aço enrolam-se ao redor do núcleo e estão adequadamente conectadas. Este arranjo de condutores é chamado Enrolamento de Armadura. O enrolamento da armadura é o coração da Máquina DC.

Enrolamento da armadura é um lugar onde a conversão depoder ocorre. No caso de um gerador DC aqui, a energia mecânica é convertida em energia elétrica. Com base nas conexões, os enrolamentos são classificados em dois tipos denominados Lap Winding e Wave Winding.

  • Lap enrolamento

No enrolamento de volta, os condutores são conectados emde tal forma que o número de caminhos paralelos é igual ao número de pólos. Assim, se uma máquina tiver pólos P e condutores de armadura Z, então haverá caminhos paralelos P, cada caminho terá conectores Z / P conectados em série.

No enrolamento de voltas, o número de escovas é igual ao número de caminhos paralelos. Da qual metade das escovas são positivas e a metade restante é negativa.

  • Enrolamento de onda

No enrolamento de onda, os condutores estão tão conectadosque eles são divididos em dois caminhos paralelos, independentemente do número de pólos da máquina. Assim, se a máquina tiver condutores de armadura Z, haverá apenas dois caminhos paralelos, cada um com condutores Z / 2 em série. Neste caso, o número de escovas é igual a dois, ou seja, o número de caminhos paralelos.

Comutador no Gerador DC

O comutador, que gira com a armadura,tem uma forma cilíndrica e é feita a partir de um número de barras ou segmentos de cobre estirados em forma de cunha isolados uns dos outros e do veio. Os segmentos formam um anel ao redor do eixo da armadura. Cada segmento do comutador é conectado às extremidades das bobinas da armadura.

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É a parte mais importante de uma máquina DC e atende aos seguintes propósitos.

  • Ele conecta os condutores de armadura rotativa ao circuito externo estacionário por meio de escovas.
  • Converte a corrente alternada induzida emo condutor da armadura em corrente unidirecional no circuito de carga externa na ação do Gerador CC, ao passo que converte o torque alternado em torque unidirecional (contínuo) produzido na armadura na ação do motor.

Construção do gerador DC fig.

Escovas

As escovas de carvão são colocadas ou montadas no comutador e, com a ajuda de duas ou mais escovas de carbono, a corrente é coletada do enrolamento da armadura. Cada escova é suportada em uma caixa de metal chamada caixa de escova ou porta escova. As escovas são pressionadas no comutador e formam o elo de ligação entre o enrolamento da armadura e o circuito externo.

A pressão exercida pelas escovas noo comutador pode ser ajustado e é mantido a um valor constante por meio de molas. Com a ajuda das escovas, a corrente que é produzida nos enrolamentos é passada para o comutador e depois para o circuito externo.

Eles são geralmente feitos de carbono de alta qualidade porque o carbono está conduzindo o material e, ao mesmo tempo, em forma de pó, proporciona um efeito lubrificante na superfície do comutador.

Caixas de extremidade

As caixas de extremidade estão presas às extremidades doMainframe e fornecer suporte para os rolamentos. As caixas frontais suportam o rolamento e os conjuntos de escovas onde as caixas traseiras geralmente suportam apenas os rolamentos.

Rolamentos

Os rolamentos de esferas ou de rolos são montados no finalcaixas. A função dos rolamentos é reduzir o atrito entre as partes rotativa e estacionária da máquina. Principalmente aço de alto carbono é usado para a construção de rolamentos, pois é um material muito duro.

Eixo

O eixo é feito de aço macio com um máximoforça de ruptura. O eixo é usado para transferir energia mecânica de ou para a máquina. As partes rotativas, como o núcleo da armadura, o comutador, os ventiladores de resfriamento, etc., são encaixados no eixo.

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