Dispositivo macchina DC
Macchina elettrica con corrente continua - una macchina in cui, in uno stato stazionario di funzionamento, partecipa l'energia elettrica nel processo di trasformazione dell'energia, è effettivamente corrente continua.
Qualsiasi macchina elettrica, di regola, è costituita da due componenti: una parte fissa - uno statore, solitamente situato all'esterno, e una parte interna rotante - un rotore. Il rotore di una moderna macchina DC di bassa e media potenza è costituito da un albero e un'armatura montati su di esso, un collettore e una ventola per il raffreddamento della macchina.
Nelle grandi macchine CC a bassa velocità, il raffreddamento è ottenuto da una ventola indipendente; nelle grandi macchine CC ad alta velocità di progettazione aperta, si ottiene un raffreddamento sufficiente mediante l'azione di ventilazione della rotazione dell'armatura. Quando le macchine sono chiuse, viene utilizzata la ventilazione esterna.
In pratica, il termine rotore applicato alle macchine DC non viene utilizzato. Tutte le parti rotanti di cui sopra sono chiamate ancora dopo quella principale. Quindi, in pratica, il termine armatura ha un duplice significato: in primo luogo, l'assemblaggio di parti rotanti di una macchina a corrente continua, e in secondo luogo, l'armatura stessa.
Lo statore di una moderna macchina a corrente continua è costituito da: un giogo, principale o principale, di poli magnetici con bobine magnetizzanti in filo di rame isolato o nudo di sezione circolare o rettangolare e di poli magnetici aggiuntivi o di commutazione con bobine magnetizzanti di filo di rame isolato o filo di rame nudo (con guarnizioni isolanti) di sezione tonda o rettangolare.
Il termine statore applicato alle macchine CC non è utilizzato nella pratica; viene invece utilizzato il termine sistema magnetico o induttore. Il termine giogo è anche praticamente sostituito dal termine macchina a corrente continua, poiché il giogo svolge questo ruolo come parte strutturale della macchina.
Contatto collettore scorrevole
Macchina elettrica collettore, che è una parte rotante del contatto elettrico strisciante del collettore, è costituito da lamine conduttive di rame montate su un albero in un cilindro e isolate tra loro e dall'albero su cui sono fissate. Ogni piastra del collettore è collegata tramite punti distribuiti elettricamente in modo non uniforme lungo la bobina. La parte fissa del contatto del collettore è costituita dalle stesse spazzole elettriche fisse della macchina. Il numero di spazzole viene preso in base al numero di rami richiesti dall'avvolgimento.
Caratteristiche delle macchine in corrente continua
In quanto macchina elettrica ad armatura singola, la macchina collettore CC può essere eccitazione parallela, serie e serie-parallela o mista.
In una macchina di eccitazione composta, l'induttore ha un avvolgimento dell'induttore primario collegato in parallelo con l'avvolgimento dell'indotto e un avvolgimento dell'eccitazione ausiliario collegato in serie con l'avvolgimento dell'indotto, oppure un avvolgimento dell'induttore primario collegato in serie con l'avvolgimento dell'indotto e un'eccitazione ausiliaria avvolgimento, collegato in parallelo con l'avvolgimento dell'indotto.
È anche possibile realizzare una macchina DC con eccitazione indipendente.Si ottiene se in essa l'induttore, la bobina di eccitazione è scollegata dall'armatura e collegata a una sorgente indipendente corrente continua Tensione costante.
I generatori CC sono prodotti con eccitazione indipendente o autoeccitata. In eccitazione indipendente, il circuito della bobina di campo è alimentato da una sorgente CC indipendente, ad es. di questo generatore.
La potenza di un tale generatore ausiliario, chiamato eccitatore, è solo una piccola percentuale della potenza del generatore il cui campo fornisce la bobina. Se l'agente patogeno è saldamente associato al generatore eccitabile, viene chiamato patogeno attaccato.
Se il circuito della bobina di eccitazione è collegato ai terminali del generatore, allora abbiamo un generatore con eccitazione parallela (o generatore di eccitazione parallelo), o generatore parallelo. È comunemente chiamato generatore di shunt DC.
Se il circuito della bobina di azionamento è collegato in serie con il circuito dell'armatura, allora abbiamo un generatore di eccitazione in serie (o generatore di eccitazione in serie) o un generatore in serie. A volte chiamato generatore CC seriale.
Parti principali della macchina
L'armatura stessa è di forma cilindrica, costituita da un gran numero di dischi di acciaio elettrico speciale in lamiera sottile strettamente pressati insieme.
Lungo la circonferenza esterna dell'armatura sono equidistanti canali o rientranze ottenuti per stampaggio, nei quali viene steso un circuito elettrico, composto secondo determinate regole da un filo di rame isolato a sezione tonda o rettangolare, detto avvolgimento di armatura e rafforzato. L'avvolgimento dell'indotto è quella parte della macchina DC in cui viene indotta la forza elettromotrice e scorre la corrente.
Il collettore ha forma cilindrica ed è costituito da lastre di rame isolate tra loro e dalle parti che le fissano. Le piastre collettrici sono collegate elettricamente a specifici punti sull'avvolgimento dell'indotto, uniformemente distribuiti lungo la circonferenza dell'indotto.
I poli magnetici principali o principali sono costituiti da nuclei polari e da una parte terminale del polo estesa all'armatura, chiamata palo o palo.
L'anima e la scarpa sono punzonate insieme da lamiera di acciaio elettrico sotto forma di piastre opportunamente sagomate, che vengono poi pressate e serrate in un corpo monolitico. I poli magnetici principali creano il flusso magnetico principale della macchina, dal cui taglio viene indotta la bobina dell'armatura rotante. automobili.
I poli magnetici aggiuntivi, che hanno una forma stretta e si trovano negli spazi tra i poli magnetici principali, sono realizzati in acciaio laminato, a volte stampato da sottili fogli di acciaio elettrico, come i poli principali. Dall'estremità rivolta verso l'ancora sono talvolta dotati di un pattino rettangolare, con o senza smussi. Vengono utilizzati poli magnetici aggiuntivi per garantire un funzionamento senza scintille del collettore.
Nelle grandi macchine in corrente continua progettate per condizioni operative gravose, nelle espansioni polari dei poli magnetici principali, che in questo caso hanno una forma particolarmente sviluppata, vengono praticate alcune scanalature per accogliere la bobina di compensazione. È progettato per impedire la distorsione della forma della distribuzione dell'induzione del flusso magnetico principale nello spazio che separa la scarpa polare dall'armatura. Questo spazio è chiamato lo spazio interghiandolare o lo spazio principale della macchina elettrica.
La bobina di compensazione, come le altre bobine della macchina, è realizzata in rame ed è isolata. Gli avvolgimenti dei poli ausiliari e l'avvolgimento di compensazione sono collegati in serie con l'avvolgimento dell'indotto.
Il collettore è mantenuto pennelli, di regola, carbone, con una sezione trasversale rettangolare. Sono installati lungo le linee che formano la superficie cilindrica del collettore, chiamate zone di commutazione. Di solito, il numero di zone di attacco è uguale al numero di poli della macchina.
Le spazzole vengono inserite nei supporti dei portaspazzole con molle che premono le spazzole contro la superficie del raccoglitore. Le spazzole dello stesso insieme di zone sono collegate elettricamente insieme, e gli insiemi di zone della stessa polarità (cioè trasversalmente alla zona) sono collegati elettricamente insieme e collegati al corrispondente terminale esterno della macchina.
I morsetti esterni della macchina sono fissati su un pannello di serraggio, che è fissato al giogo della macchina e coperto da una copertura protettiva con un foro nella parte inferiore per il collegamento dei cavi dalla rete elettrica ai morsetti. I morsetti con coperchio formano una cosiddetta morsettiera.
Spesso, invece di «set di pennelli di zona», di solito si dice la parola «pennello», che significa la raccolta di tutti i pennelli di una zona per il passaggio. La raccolta di tutte le zone di spazzole di una macchina forma il suo set di spazzole completo, comunemente chiamato in breve set di spazzole.
Spazzole, portaspazzole, dita (o morsetti) e una traversa (o supporto) costituiscono il cosiddetto collettore di corrente di una macchina DC. Include anche collegamenti tra set di spazzole di zona della stessa polarità.
Le estremità dell'albero dell'indotto della macchina, chiamate slitte dell'albero, sono inserite nei cuscinetti. Nelle macchine di piccole e medie dimensioni, i cuscinetti sono rinforzati negli scudi terminali, che allo stesso tempo servono a proteggere la macchina da influenze esterne e servono anche a racchiudere completamente la macchina se è chiusa.
Le piccole macchine DC con scudi terminali, di norma, non hanno una piastra di fondazione, sono montate su bulloni fissati a una fondazione in cemento o mattoni, o al pavimento, o su travi speciali chiamate pattini.
A volte i generatori, come i motori, hanno un solo cuscinetto. L'altra estremità dell'albero è flangiata o lavorata per accogliere un semigiunto per il collegamento all'estremità libera dell'albero del motore di azionamento (nel caso di un generatore) o del meccanismo (nel caso di un motore).
