Лекція 11.

Тема: «Призначення, типи, будова, принцип дії машини постійного струму».

Мета: «Розглянути призначення, будову, принцип роботи машини постійного струму; навчитися визначати режими роботи машини постійного струму по отриманих характеристиках».

Література: Л1, ст. 108..111.

Основні питання:

1. Основні визначення і класифікація електричних машин.

2. Принцип дії електричних машин.

3. Конструкція машини постійного струму

1. Основні визначення і класифікація електричних машин.

Електричні машини являються основними елементами електричних установок. Вони використовуються як джерела (генератори) електричної енергії, як двигуни, щоб приводити в рух найрізноманітніші робочі механізми на заводах і фабриках, в сільському господарстві, на будівельних роботах і т.д.

Електричні машини, які призначені для перетворення механічної енергії в електричну, називаються генераторами; електричні машини, призначені для зворотного перетворення електричної енергії в механічну, називаються двигунами.

Машини постійного струму, які можуть працювати як в режимі двигуна, так і генератора, володіють рядом переваг. При пуску двигуна створюється великий пусковий момент. Тому такі двигуни широко застосовуються в якості тягових на електротранспорті. Широкі межі і плавність регулювання швидкості визначають застосування двигунів постійного струму в різноманітних системах автоматичного керування.

Генератори постійного струму використовуються для живлення різних силових агрегатів (зокрема, високоякісних зварювальних апаратів) Потужності машин постійного струму різноманітні: від декількох ват до десятків кіловат. На транспорті використовуються двигуни з напругою 550 В і потужністю 40 - 45 Квт (трамваї), з напругою 1500 В і потужністю до 12000 Квт (електровози). ККД машин постійного струму тим вищий, чим більша потужність. При потужності до 100 Вт ККД = 62%, при потужності до 100 Квт ККД досягає 91%. Недоліком машин постійного струму є наявність щітково-колекторного вузла.

Електрична машина має дві основні частини - обертову, яка називається ротором, і нерухому - статор (рис. 1).

/

Рис. 1. Звичайна конструктивна схема електричної машини,

1 — статор; 2 — ротор; 3 — підшипники.

Машини постійного струму, як правило, забезпечуються колектором, який слугує для одержання на щітках машини ЕРС, що постійно діє в одному напрямку. В той же час колектор слугує для перемикання струмів у частинах обмотки ротора (якоря) таким чином, щоб результуюча електромагнітних сил, отриманих від взаємодії магнітного поля електромагнітів статора і струмів в обмотці ротора, постійно діяла на ротор в одному напрямку.

Класифікація машин постійного струму (МПС).

По призначенню МПС поділяються на: генератори, двигуни, спеціальні

МПС (електричні машинні підсилювачі потужності, тахогенератори і т.д.).

По конструкції якоря МПС можна розділити на машини з барабанним

якорем, порожнім немагнітним якорем, дисковим немагнітним якорем і т.д.

По способу з'єднання якоря з обмоткою збудження МПС поділяються на машини з незалежним, паралельним, послідовним та змішаним збудженням (рис. 2).

По способу збудження МПС можна розділити на машини з електромагнітним збудженням і зі збудженням від постійних магнітів.

Рис. 2. Схеми збудження МПС: а - незалежне; б - паралельне; в - послідовне; г - змішане (компаундне); д - незалежне (від постійного магніту)