5.1 Principiul funcționării mașinilor de curent continuu
Mașinile cu curent continuu (MWT) sunt dispozitive care transformă energia electrică a curentului direct în unul mecanic - și invers. În primul caz, MWT va funcționa ca un motor electric, în al doilea - ca un generator electric. Principalul punct aici este că un design special al MAT poate funcționa atât ca cadastru, cât și ca un cakherner. Această proprietate a MFT se numește principiul reversibilității.
Fig.33 prezintă modelul cel mai simplu al MPT în modul generator. Acesta constă dintr-un sistem magnetic (stâlpi), o cutie de metal convențional, plasat în spațiul interpolar și rotirea acestuia în jurul unei axe orizontale și două jumătăți de inele, care capetele ramei sunt contactate în mod continuu în timpul rotației. Din fizica școală știm că într-un conductor care se deplasează într-un câmp magnetic este indus forță electromotoare a cărei direcție este determinată de regula din dreapta. Inversarea cu palma în sus (linii contra de inducție magnetică, B) și dirijarea degetul mare în direcția de mișcare a laturilor orizontale ale cadrului, constatăm că, în partea superioară a EMF îndreptată spre noi, iar în partea de jos - de către noi. Aceasta înseamnă că partea superioară a cadrului achiziționează semnul "+", iar cel "-" inferior. Deoarece capetele cadrelor schimbă în mod constant poziția, la fiecare capăt este indus un EMF variabil.
Cu toate acestea, dacă există două semilune inexistente. tensiunea preluată de la capetele rotative. se pare că este aceeași direcție, de când. de exemplu, partea superioară a cadrului schimbă semnul, se deschide cu jumătatea superioară a inelului. Iar sfârșitul, care în acest moment vine în contact cu el, dobândește semnul care avea ultimul sfârșit.
Ca urmare, inelele vor fi eliminate. așa numit. (Fig.34).
Pulsările EMF pot fi reduse dacă trecem la un nou model de MPT (Fig.35), unde:
a) în locul unui cadru rotativ și a două semifabricate. Se folosesc patru cadre și patru inele semiprețioase, mai exact patru plăci semicirculare;
b) o placă (semiinele fix) face mobil fixate rigid și rotirea împreună cu cadrul, și cu ei așa numita tensiune trage o f r o m și - moale () contacte fixe GRA fitic în spațiu;
Ca un rezultat atunci când periile de închidere de pe Ext curent de sarcină din periile Q este împărțit în două părți: o parte merge la cadru „1“ și „2“ - cealaltă parte se află în cadru „4“ și „3“. La peria P se întâlnesc din nou și se lasă într-un lanț extern.
Acum, dacă te uiți la ce pulsații CEM și curentul dobândesc într-un astfel de model. se găsesc următoarele (figura 36):
1) EMF îndepărtat de pe perii (curba superioară, 3). devine mai mare decât în modelul precedent datorită adăugării CEM a cadrelor unui grup;
2) pulsațiile totalul EMF sunt reduse cu 2 (curba superioară 3 prezintă pulsația EMF totale ;. curbe inferioare - pulsații cadru EMF 1 și 2 - în poziția în care acestea sunt reprezentate în Fig.36
Din proprietățile modelului cu patru cadre de MPT, se pot vedea direcțiile în care se poate îmbunătăți proiectarea MPT:
1) prin creșterea numărului de cadre, este posibil să se mărească cantitatea de EMF eliminată din perii;
2) prin creșterea numărului de cadre și reducând în același timp dimensiunea plăcilor, este posibil să se reducă pulsațiile cât mai mult (dimensiunea unghiulară a plăcilor trebuie să corespundă distanței unghiulare dintre conductorii adiacenți)
3) toate cadrele trebuie să fie combinate între ele într-o singură înfășurare cu închidere automată.
Mașina cu ancora de inel a devenit o sinteză istorică a unor astfel de caracteristici de proiectare ale MPT (Fig.37, Fig.38).
O ancora este numită unitatea electrică a mașinii în care este indus EMF. În mașinile de curent continuu, armătura este o parte mobilă (rotativă). În mașinile cu curent alternativ, EMF este format în bobina statorului staționar, care poate fi considerată ca o ancoră staționară.
În această structură, cadrele laterale active, în care, la rotirea indusă emf, obținut prin înfășurarea conductor simplu pentru o lungă închisă „bagel“ (Fig.38), sau un cilindru feromagnetic (Figura 37).
În cea mai simplă versiune, periile sunt pur și simplu presate pe laturile exterioare ale înfășurării de pe laturile opuse. Cu toată simplitatea unui design. reproduce complet principiile. stabilită în modelul precedent cu 4 cadre. La rotirea inelului de ancorare în spațiul interpolar pe laturile exterioare ale bobinaj induși direcțiile paralele CEM, astfel încât curentul care curge în contact glisant din stânga (Figura 37) este împărțit în două părți și se înfășoară în jurul spiralei de latura de sus și de jos, din nou să se unească opusă contactului de alunecare.
Pe partea interioară a inelare colaci pentru armături nu generează forță electromotoare datorită câmpului magnetic din interiorul rateaza armături (goluri de aer mari în amploarea ei scade brusc - câmp magnetic „goluri frică“, a se vedea „tse6pi Magnetic.“). Prin urmare, în Figura 37 pro-căpriori reprezentat doar pe partea exterioară, în cazul în care diferența de aer dintre armătură și fața pol este foarte mic.
Modelele MOD moderne folosesc armatura unui tip. O astfel de ancoră este realizată sub forma unui miez solid de fier, a cărui înfășurare este în întregime pe exterior. În consecință, toate părțile de lichidare participă la crearea unui CEM total, iar eficiența utilizării acestuia este semnificativ crescută. Un exemplu de cea mai simplă armătură de tambur este dat în Fig.39. iar schema de interconectare a laturilor de înfășurare este prezentată în Fig.40.
Dacă înfășurarea laterală a armăturii tamburului din Fig. 39 și 40 se desfășoară în plan. atunci va apărea. că înfășurarea ancorei are un caracter asemănător bucla (fig.41). În ciuda naturii complicate a relației dintre laturile conductorului ancorei de tambur (Fig.40). toate conductorii, ca și în modelele anterioare ale MAT, sunt împărțite în două grupuri cu EMF paralel (Fig.42). La fel ca și în modelele mai simple, EMF a conductorilor fiecărui grup vzmno se combină unul cu celălalt și formează două ramuri paralele.
Îmbunătățirea continuă a înfășurărilor ancorelor cu motor de curent continuu are un caracter tehnologic. În special, în locul celei descrise mai sus
Fig.41 a înfășurării polului, aplicați o înfășurare de înfășurare (Fig.44).
Pentru a îmbunătăți eficiența utilizării înfășurărilor, sunt utilizate diferite opțiuni de styling. Din punct de vedere tehnologic, înfășurarea armăturii se încadrează în canelurile tamburului de armătură (figura 45). În cazul în care în fiecare canelură este așezată doar o parte a canelurii, se obține o înfășurare înfășurată - acest principiu de așezare este dat în Fig. În acest caz, pentru conductoarele N sunt necesare sloturi N și plăci de colector N / 2. Cu toate acestea, densitatea armăturii de înfășurare pe suprafață, și, prin urmare, amploarea EMF mașinii poate fi mărită dacă fiecare stil de canelură d e în partea sa - unul pe celălalt (Fig.45). Diagrama unei astfel de înfășurări a bobinei dvu xl este prezentată în Fig.43. iar forma ancorei este prezentată în figura 46. În acest caz, sunt necesare nivele N / 2 și plăci colectoare N / 2 pentru a instala conductori N - adică densitatea ambalajului crește semnificativ.
Există, de asemenea, înfășurări mai complexe - cu 4, 6 laturi într-o canelură; mai multe înfășurări cu buclă paralelă etc.