Общие сведения об электрических двигателях

Особым конструкционным компонентом электрических машин постоянного тока является коллектор. В основном коллектор изготавливают виде цилиндра, который собран из пластин из твердой меди. Между пластинами размещены изоляционные прокладки из миканита. Над коллектором устанавливают щетки, которые размещаются в щеткодержателях, укрепленных на подшипниковом щите с помощью траверсы. Щетки прижимаются к коллектору с помощью пружин, прижим которых можно регулировать.

Рис.4 Устройство электрического двигателя постоянного тока:

1 – щеткодержатель

2 – щетки

3 – коллектор

4 – якорь

5 – станина

6 – обмотка якоря

7 – сердечник дополнительного полюса

8, 9 – катушка и сердечник главного полюса

· Принцип действия электрического двигателя постоянного тока

Если обмотку возбуждения подключить к источнику электрической энергии, то по обмотке возбуждения будет протекать электрический ток. Под действием этого тока будет образовываться основное магнитное поле электрической машины. С помощью основных полюсов, в частности наконечников этих полюсов, формируется равномерное распределение индукции по дуге цилиндрической поверхности ротора. Обмотка возбуждения вместе с магнитопроводами статора и ротора называется индуктором, т.е. той частью машины, которая образует основное магнитное поле.

В результате взаимодействия магнитного поля обмоток якоря и магнитного поля полюсов создается вращающий момент и якорь машины приходит во вращение. Т.о. электрическая энергия преобразовывается в механическую энергию. Момент развиваемый электрическим двигателем вычисляется по формуле:

M=k

F

I

где, M

развиваемый момент электрическим двигателем

F магнитный поток эл.дв., Вб.

I ток обмотки якоря, А

k

конструктивная постоянная машины

При вращении якоря в проводниках его обмотки индуцируется ЭДС, направление которой противоположно направлению тока, поэтому её называют противо-ЭДС или обратной ЭДС. Эта ЭДС играет роль регулятора потребляемой мощности, т.е. изменение потребляемого тока происходит вследствие изменения противо-ЭДС. Приложенное напряжение уравновешивается противо-ЭДС, падением напряжения в обмотке якоря и щеточных контактах. Следовательно:

U=E+IR

я

Ток в обмотке якоря и частота его вращения определяются по формулам:

I= (U-E)/R

я

и,

n= (U-IR

я

)/ (с

F

) где

, с

постоянная, определяется конструкцией машины.

Условием установившегося режима двигателя является равенство вращающего и тормозного момента. Если вращающий момент, развиваемый двигателем М

э

, уравновешен тормозным моментом М

т,

то частота вращения якоря остается постоянной. При нарушении равновесия моментов появляется дополнительный момент, создающий положительное или отрицательное ускорение вращения якоря. Если увеличить нагрузку (тормозной момент на валу двигателя М

Другие статьи по теме

Парогенератор ДЕ-10-14ГМ
Тепловая энергия является одним из основных видов энергии, необходимых для обеспечения жизнедеятельности человека. Тепловую энергию в основном используют для получения электрической энергии, для технологических нужд предприятий ...

Пистолет ПЖ
При создании стрелкового оружия возникает вопрос, какой патрон использовать. Много раз предпринимались попытки использовать безгильзовые патроны. Например, патрон фирмы Динамит – Нобель DM11 4,7 для автомата G11 или сг ...