Принцип действия и обратимость. Поместив замкнутый проводник в магнитное поле, в нем при его перемещении в поле возникает электрический ток (эффект генератора).

И наоборот, тот же проводник с током, помещенный в магнитное поле, будет испытывать действие электромагнитной силы (эффект двигателя). Эти два явления имеют место в машине постоянного тока, являющейся обратимой. она состоит из двух основных частей, разделенных зазором:

— создающий магнитное поле индуктор (возбуждение);
— якорь, назначением которого является получение электрического тока (генератора) или питание своих проводников электрическим током с целью получения электромагнитных сил (двигатель).

 

Устройство. Рассмотрим простой вариант двухполюсной машины (рисунок 1)

Рисунок 1 Двухполюсная машина
Рисунок 1 Двухполюсная машина

— Индуктор (на статоре) является неподвижной частью. Иногда — это постоянные магниты в машинах малой мощности. Но обычно — это электромагнит из двух последовательно соединенных катушек, питаемых постоянным током и создающих два полюса: северный и южный (рисунок 2). Магнитное поле в зазоре максимально по оси полюсов. Оно равно нулю в направлении, перпендикулярном этой оси, называемой нейтралью.

Рисунок 1 Двухполюсная машина
Рисунок 1 Двухполюсная машина

— Якорь (ротор) является вращающейся частью. Это ферримагнитный шихтованный цилиндр с пазами, в которые уложена обмотка, замкнутая на саму себя. На вал посажен коллектор из токопроводящих ламелей, изолированных между собой. Ток передается в проводники якоря в двигателе или во внешние цепи в генераторе благодаря двум угольным щеткам, скользящим по коллектору.

 

Роль коллектора. Она изменяет направление тока (коммутация) в проводниках при пересечении нейтрали, обеспечивая, таким образом, действие сил в одном направлении (рисунок 3). Коллектор является вращающимся инвертором тока (в случае двигателя).

Рисунок 3 Роль коллектора
Рисунок 3 Роль коллектора

Примечание.
— Коллектор и щетки являются уязвимым узлом машины постоянного тока.
— Двухполюсная машина содержит две параллельные ветви обмотки, одна из которых представляет собой состав проводников между щетками. Через каждую ветвь проходит половина якорного тока.

 

Условное обозначение и принятые соглашения (рисунок 4). Заводская табличка содержит номинальные значения якорных и индукторных величин, способ возбуждения, номинальную скорость и полезную механическую мощность на валу.

Рисунок 4 Условное обозначение
Рисунок 4 Условное обозначение

От Aleksandr