5.2.1. УСТРОЙСТВО МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА.

Статор (индуктор):

1 - корпус (выполняется из стали, служит магнитопроводом);

2 - сердечник основных магнитных полюсов (выполняется из отдельных пластин электротехнической стали);

3 - обмотка возбуждения (выполняется из изолированного медного провода, служит для создания рабочего магнитного потока машины);

4, 5 - сердечник и обмотка дополнительных магнитных полюсов (служат для улучшения работы машины);

6 - щетки (выполняются из графита или с добавками, служат для подачи или снятия напряжения).

Ротор (якорь):

7 - вал (предназначен для передачи вращающего момента);

8 - сердечник якоря (выполняется из отдельных пластин электротехнической стали);

9 - обмотка якоря (выполняется из изолированного медного провода);

10 - коллектор (состоит из медных пластин, разделенных миканитом, служит в качестве выпрямителя или инвертора в зависимости от назначения машины).

Источники информации :

1. А.С.Касаткин § 12.1

2. А.Я.Шихин § 74 с.214

3. Л.В.Усс     § 9.1

4. В.Е.Китаев § 77

7.2.2. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА.

При вращении обмоток ротора в магнитном поле статора согласно закону электромагнитной индукции в них будет возникать ЭДС:

Е = С_Е n Ф,

где С_Е - постоянный коэффициент, зависящий от конструктивных данных машины, Ф - магнитный поток машины постоянного тока, n -  - скорость вращения ротора.

 Направление этой ЭДС будет определяться по правилу правой руки. Так как обмотка ротора замкнута на коллектор, то в обмотке ротора будет протекать ток. Чтобы ток во внешней цепи имел одно направление, используется коллектор. Напряжение на выходе генератора будет определяться выражением: U = E - I _Я R _Я .

5.2.3.Виды генераторов постоянного тока.

Различают генераторы с независимым возбуждением (рис.5.3а) и самовозбуждением (рис.5.3 б, в, г).

В зависимости от способа соединения обмотки возбуждения и обмотки якоря генераторы с самовозбуждением подразделяются на генераторы параллельного возбуждения (б), генераторы последовательного возбуждения (в) и генераторы смешанного возбуждения (г).

Схемы генераторов:          

5.2.4.Характеристики генераторов постоянного тока.

Эксплуатационные свойства генераторов постоянного тока оцениваются двумя характеристиками:

§ внешняя характеристика (зависимость напряжения на выходе генератора от тока якоря при I_В = const и n = const). Внешняя характеристика определяется выражением U = E - I_ЯR_Я (*);

§ регулировочная характеристика (зависимость тока возбуждения от тока якоря при U = const и n = const). Регулировочная характеристика показывает, как надо изменять ток возбуждения при различном токе нагрузке для поддержания напряжения на выходе генератора постоянным..

Характеристики генератора независимого возбуждения:

                                Внешняя характеристика  (рис.5.4)

При увеличении тока нагрузки (якоря) увеличивается падение напряжения на обмотке якоря UЯ и согласно выражению (*) напряжение на выходе генератора уменьшается.

I_Я ↑ → U_Я ↑ → U↓

                                          Регулировочная характеристика (рис.5.5)

С ростом нагрузки необходимо компенсировать падение напряжения в цепи якоря и размагничивающее действие якоря увеличением ЭДС. А для этого следует увеличивать ток возбуждения.

I_Я ↑ → U_Я ↑ → U↓ → I_В↑ → Е↑ → U↑ = const

Характеристики генератора параллельного возбуждения:

                                Внешняя характеристика (рис.5.6)

Внешняя характеристика проходит ниже, так как помимо падения напряжения на обмотке якоря, размагничивающего действия реакции якоря, происходит уменьшение тока возбуждения под действием этих причин.

I_Я ↑ → U_Я ↑ → U↓ → I_В↓→ Е↓ → U↓.

При I_КР генератор размагничивается.