02.01.2008
В настоящее время в регулируемых по скорости либо моменту электроприводах широко используются машины постоянного тока. Они изготавливаются мощностью от долей ватта до 12 МВт. Номинальное напряжение их не превышает 1500 В и только случалось в крупных машинах доходит до 3000 В. Частота вращения колеблется в широких пределах — от нескольких оборотов до нескольких тысяч оборотов в минуту.
Наиболее широко применяются машины постоянного тока с механическим коммутатором — коллектором. Хотя он усложняет условия работы, впрочем правильно спроектированная и качественно изготовленная машина постоянного тока является достаточно надежной. Машины постоянного тока, как и все электрические машины, обратимы, т. е. могут.трудиться и как генераторы, и как двигатели. Конструктивно они выполнены одинаково. Однако с целью получения более экономичных режимов работы генераторы и электродвигатели проектируются и изготавливаются отдельно. В частности, они изготавливаются для разные напряжения: генераторы — на 115, 230, 460 В, двигатели — на 110, 220, 440 В.
Генераторы постоянного тока применяются в качестве возбудителей синхронных машин, сварочных генераторов, для питания гальванических ванн и двигателей постоянного тока, зарядки аккумуляторов.
Электродвигатели постоянного тока используются для электрической тяги, в подъемно-крановых установках, металлургической, бумажной промышленности и других отраслях, где требуется плавное и точное регулирование скорости и вращающего момента в широких пределах.
Электрическая орудие постоянного тока состоит из статора, якоря, коллектора, щеткодержателя и подшипниковых щитов (рис. 2.9). Статор состоит из станины (корпуса), главных и добавочных полюсов, которые имеют обмотки возбуждения. Эту неподвижную часть машины иногда называют индуктором. Главное его назначение — работа магнитного потока. Станина изготавливается из стали, к ней болтами крепятся главные и добавочные полюса, а также подшипниковые щиты. Сверху на станине имеются кольца для транспортирования, снизу — лапы для крепления машины к фундаменту. Главные полюса машины набираются из листов электротехнической стали толщиной 0,5 -1 мм с целью уменьшения потерь, которые возникают из-за пульсаций магнитного поля полюсов в воздушном зазоре почти полюсами. Стальные листы сердечника полюса спрессованы и скреплены заклепками.
Рис. 2.9. Машина постоянного тока:
I — вал; 2 — передний подшипниковый щит; 3 — коллектор; 4 — щеткодержатель; 5 — сердечник якоря с обмоткой; 6 — сердечник главного полюса; 7 — полюсная катушка; 8 — станина; 9 — последний подшипниковый щит; 10 — вентилятор; 11 — лапы; 12 подшипник
Рис. 2.10. Полюса машины постоянного тока-а — главный полюс; б — дополнительный полюс; в — обмотка главного полюса; г обмотка дополнительного полюса; 1 — полюсный наконечник; 2 — сердечник
В полюсах различают сердечник и наконечник (рис. 2.10). На сердечник надевают обмотку возбуждения, по которой проходит ток, создавая магнитный наводнение. Обмотка возбуждения наматывается на металлический каркас, оклеенный электрокартоном (в больших машинах), или размещается на изолированном электрокартоном сердечнике (малые машины). Для лучшего охлаждения катушку делят для несколько частей, между которыми оставляют вентиляционные каналы. Добавочные полюса устанавливаются между главными. Они служат для улучшения коммутации. Их обмотки включаются сподряд в цепь якоря, поэтому проводники обмотки имеют большое сечение.