Устройство с постоянен двигател

DC мотор — електромеханично устройство, което преобразува постоянна електрическа енергия в механична енергия.

Електрическият двигател с постоянен ток се състои от неподвижна част — рамка и въртяща се част — котва.

Станина — кух стоманен цилиндър, на чиято вътрешна повърхност излиза четен брой основни полюси на DC двигател… Тези стълбове са сглобени от тънки листове от електрическа стомана, изолирани един от друг с лак и завършват с разширени части — полюсни части за разпределение на магнитната индукция във въздушната междина съгласно закон, близък до трапецовидния.

Линиите, преминаващи през средата на полюсите и центъра на вала на DC двигателя, го наричат надлъжни магнитни оси.

Един или повече са разположени на полюсите. DC намотки за възбуждане, които са свързани помежду си, така че да се получи променлива полярност на полюсите, които възбуждат основния неподвижен магнитно поле автомобили.

Възбуждащите намотки с голям брой завои на тънка жица и значително съпротивление имат изводи към клеми с маркировка Ш1 и Ш2, а полевите намотки с малък брой завои от дебел проводник и ниско съпротивление имат изводи към клеми, маркирани С1 и С2.

Между основните полюси на DC двигателя има допълнителни стълбове, които са по -малки от основните и са изработени от масивна стомана. Обикновено броят на допълнителните полюси е равен на броя на основните, и само в електрически двигатели с номинална мощност до 2 — 2,5 kW, техният брой се намалява наполовина. На тези стълбове има намотка на допълнителни стълбове с малък брой завои от дебел проводник, ниско съпротивление, с изводи към клеми, маркирани D1 и D2.

При тежкотоварни двигатели с постоянен ток стълбовете имат канали, успоредни на оста на вала, където компенсираща намотка с малък брой завои на дебел проводник и ниско съпротивление с изводи към клеми с маркировка K1 и K2.

Урок за DC мотор

Възбуждащите намотки, намотките на допълнителни стълбове и компенсационната намотка са направени с изолирана медна жица. При проводници със значително напречно сечение намотката на допълнителните стълбове се извършва с неизолирана медна шина, навита със спирала на тесен ръб, с изолация, положена както между завоите, така и между тях и самия стълб.

Силата на възбуждане на магнитното поле на DC двигател, в зависимост от неговия размер, варира от 0,5 до 5% от номиналната му мощност.

Между повърхностите на полюсите и магнитната верига на котвата има въздушна междина, чийто радиален размер, в зависимост от номиналната мощност на електродвигателя и неговата скорост, обикновено варира от няколко фракции от милиметър до десет милиметра.

Устройство с постоянен двигател: 1 — рамка, 2 — основен полюс, 3 — полева намотка, 4 — полюсен връх, 5 — допълнителен полюс, 6 — допълнителна полюсна намотка, 7 — компенсаторни намотъчни проводници, 8 — въздушна междина, 9 — магнитна верига на котвата , 10 — проводници за навиване на котва, 11 — четка, 12 — вал, 13 — колектор, 14 — лапа.

Котва тип барабан — зъбен цилиндър, монтиран на вала на електродвигател с постоянен ток, сглобен от опаковки, съставени от тънки лакирани изолационни листове от електрическа стомана с жлебове по външната повърхност. Радиалните вентилационни канали са разположени между пакетите, а каналите на арматурата са изпълнени с изолирани медни проводници, които са свързани в краищата един с друг в участъци, които влизат в намотката на котвата.

Раздел — основният елемент от намотката на котвата на един или няколко последователно свързани завъртания, чийто начало и край са запоени към две колекторни плочи, в резултат на което краят на една секция и началото на следващата са свързани към същата колекторна плоча.

Едно- и двуоборотни арматурни намотки на електродвигатели с постоянен ток: a — контур, b — вълна

Свързване на участъци от арматурни намотки на DC двигатели: a — контур, b — вълна

Колекционер — кух цилиндър, изработен от малки плочи от трапецовидна плътно изтеглена мед, изолирани чрез уплътнения и маншети от миканит един от друг и от вала.

По технологични причини намотката на котвата е двуслойна, поставяща се във всеки жлеб на магнитната си верига от две страни на различни секции: в горния слой на един жлеб — едната страна на секцията, показана с плътна линия, а в долния слой на друг жлеб, разположен под противоположния основен стълб, — другата страна на същия участък, изобразен с пунктирана линия. Прорезите, в които се намират двете страни на една и съща секция, са изместени една спрямо друга със сума, близка до или равна на разделянето на полюсите ? — разстоянието по обиколката на котвата между осите на съседни основни стълбове.

Независимо от вида на намотката на котвата-контур или вълна-тя образува затворена верига, разделена на групи от неподвижни графитни, въглерод-графитни, медно-графитни или бронзово-графитни четки, притиснати от пружини към колектора, в четен брой идентични успоредни разклонения по отношение на скобите на намотката на арматурата с обозначения R1 и R2. С контур или паралелно намотка броят на паралелните клони е равен на броя на основните полюси на електродвигателя, а с вълна или серия, намотката винаги е равна на две.

Групи четки, монтирани в държачи за четки, са монтирани равномерно по обиколката на колектора пред средата на основните стълбове, така че да се присъединят към онези участъци от намотката на котвата, които в момента са на геометрични неутрални котви — неподвижни линии, преминаващи през центъра на вала на машината по осите на допълнителните стълбове. Геометричните неутрали са разположени по протежение на нормалите към магнитните линии на основното поле на машината и техният брой е равен на броя на двойките на основните полюси.

Когато четките са разположени върху колекторните плочи, съответстващи на участъците от намотката на котвата, разположени върху геометрични неутрали, и на празен ход на електродвигателя, напр. d. s, индуцирани в движещи се проводници във всеки паралелен клон на намотката на котвата, са насочени съгласно и e. и т.н. с. между четките с различна полярност достига най -високата стойност. Когато четките се изместват по обиколката на колектора във всяка посока, това e. и т.н. с. намалява, тъй като в паралелно свързаните клони на намотката на котвата се появяват проводници с противоположно насочена ЕДС. и т.н. с.

Поставките на четките са монтирани върху щифтовете на въртящата се четка, от които са електрически изолирани. С помощта на траверс е възможно да се изместят четките в малки граници по обиколката на колектора спрямо полюсите при настройка на работата на четковия апарат. Комбинацията от колектора и четките създава плъзгащ се контакт с въртящата се намотка на котвата.

Броят на редуващите се групи полярни четки обикновено е равен на броя на основните полюси на DC двигател.За да образуват клемите на намотката на котвата Y1 и Y2, четките със същата полярност, разположени пред средата на съответните главни полюси със същото име, се свързват помежду си и проводниците с голямо напречно сечение или гумите се отстраняват от тях към клемите с обозначения Y1 и Y2, които се използват за свързване към други намотки на машината или към външна верига.

Центробежен вентилатор е монтиран на вала на DC двигателя от страната, противоположна на колектора, което осигурява по -добро охлаждане на машината. Валът лежи в лагери, разположени в крайните щитове на електродвигателя.