Электрические машины постоянного тока

• 1 слайд

  Раздел 2.
  Электротехнические устройства
  Тема 2.4. Электрические машины постоянного тока
  

• 2 слайд

  Электрические машины
  постоянного тока
  Машина постоянного тока является по существу, машиной переменного тока, т.к. в обмотке якоря - протекает переменный ток.
  Однако машина имеет специальное устройство – коллектор, позволяющий преобразовать переменный ток в постоянный.
  
  

• 3 слайд

  Достоинство: двигателей постоянного тока - в возможность плавного регулирования частоты вращения и получения больших пусковых моментов.
  Недостатки: сложная конструкция щеточно-коллекторного аппарата, в котором осуществляется постоянная перекоммутация цепей электрической машины, возникающее при этом искрение снижает надежность машин и ограничивает их область применения; для двигателей постоянного тока необходимо преобразование электрической энергии синусоидального тока в электрическую энергию постоянного тока.
  
  Электрические машины постоянного тока
  

• 4 слайд

  Устройство машин постоянного тока: основными частями является станина (статор) и якорь (ротор).
  Станина предназначена для возбуждения главного магнитного поля.
  В якоре индуктируется ЭДС и проходят токи.
  Электрические машины
  постоянного тока
  

• 5 слайд

  Устройство статора (станины)
  

• 6 слайд

  Станина представляет собой полый цилиндр, на внутренней стороне которого расположены сердечники главных и дополнительных полюсов.
  На сердечники надеты катушки, составляющие обмотку возбуждения машины.
  Сердечники снабжены наконечниками для более равномерного распределения магнитной индукции по поверхности якоря.
  Дополнительные полюса для создания дополнительного магнитного поля.
  Устройство статора (станины)
  

• 7 слайд

  Устройство ротора (якоря)
  

• 8 слайд

  Сердечник якоря изготовлен из изолированных друг от друга листов электротехнической стали, который снабжен пазами, в которые закладывается обмотка якоря.
  Коллектор представляет собой полый цилиндр, собранный из изолированных одна от другой и от вала медных пластин.
  Проводами они соединяются с витками обмотки, размещенной в пазах якоря.
  Устройство ротора (якоря)
  

• 9 слайд

  Вращающаяся обмотка соединяется с внешней цепью скользящим контактом между щетками, установленными в щеткодержателях, и коллектором.
  
  Устройство машины постоянного тока
  

• 10 слайд

  Вращающаяся обмотка соединяется с внешней цепью скользящим контактом между щетками, установленными в щеткодержателях, и коллектором.
  Щетку к коллектору прижимает пружина.
  Ток от щетки отводится гибким кабелем (шунт).
  Щеткодержатели надеваются на траверсу, от которой они электрически изолируются.
  Таким образом, главной особенностью машины постоянного тока является наличие коллектора и скользящего контакта между обмоткой якоря и внешней электрической цепью.
  Устройство машины постоянного тока
  

• 11 слайд

  Режимы работы машины постоянного тока
  - В режиме генератора машину вращает какой-либо первичный двигатель (асинхронный, ДВС, и т.д.) главное магнитное поле возбуждено, а обмотка якоря через щетки замкнута на нагрузку.
  В этой обмотке индуктируется ЭДС и возникает ток, протекающий через якорь и нагрузку.
  Ток в якоре, взаимодействуя с главным магнитным полем, создает тормозящий момент, который должен преодолевать первичный двигатель.
  
  

• 12 слайд

  В режиме двигателя внешний источник электроэнергии создает электрические токи в цепи якоря и возбуждения машины.
  Ток якоря, взаимодействуя с главным магнитным полем, образует вращающий момент.
  Под действием этого момента якорь вращается и машина преобразует электроэнергию в механическую.
  
  Режимы работы машины постоянного тока
  

• 13 слайд

  Основные характеристики машин постоянного тока
  Потери и КПД машин постоянного тока
  Рст – потери в стали (при вращении якоря сталь перемагничивается, на перемагничивание затрачивается мощность),
  Робм – нагревание проводов обмоток,
  Рмех – механические потери на трение в подшипниках на трение частей о воздух и щеток о коллектор,
  КПД: ɳ = Р2 / Р1
  
  
  

• 14 слайд

  При работе машины генератором:
  - полезная мощность Р2=UI
  - потребляемая мощность Р1= Р2 + Рст + Робм + Рмех
  КПД генератора постоянного тока:
  ɳ = (Р2 / Р1)*100% =
  = (UI / (UI + Рст + Робм + Рмех))*100%
  

• 15 слайд

  При работе машины двигателем:
  - потребляемая мощность Р1=UI
  - полезная мощность Р2= Р1 - Рст - Робм - Рмех
  КПД двигателя постоянного тока:
  ɳ = (Р2 / Р1 )*100% =
  = ((UI - Рст - Робм - Рмех) / UI)*100%
  

• 16 слайд

  Способы возбуждения генераторов
  
  Рабочие характеристики машин постоянного тока зависят от способа включения обмоток электромагнитов главных полюсов, т.е. цепи возбуждения, относительно цепи якоря.
  Возможны параллельное, последовательное и смешанное соединения цепей возбуждения якоря.
  Цепи возбуждения и якоря могут быть независимы одна от другой.
  

• 17 слайд

• 18 слайд

  Условные графические обозначения (УГО) машин постоянного тока
  

• 19 слайд

• 20 слайд

  Спасибо
  за
  внимание!