Основные элементы конструкции генератора постоянного тока, их назначение.

Основными узлами генератора постоянного тока являются неподвижный статор и подвижный ротор.

Статор состоит из станины, магнитной системы, закрепленной на станине, щеточного механизма и подшипниковых узлов.

Станина служит для крепления к ней других частей машины и кроме этого она является частью магнитной цепи машины, т.е. по ней замыкается магнитный поток машины.

Магнитная система состоит из одной или нескольких пар полюсов и служит для созда­ния основного магнитного потока машины. На полюса насаживаются катушки, образующие обмотку возбуждения машины

Щеточный механизм состоит из щеток, щеткодержателей и прижимных пружин и обеспечивает электрическую связь между статором и ротором.

Подшипниковые узлы обеспечивают механическую связь между статором и ротором.

Ротор состоит из вала, коллектора и якоря.

Коллектор представляет собой цилиндр, набранный из медных изолированных пластин, соединенных с проводниками обмотки якоря. Коллектор насаживается на вал якоря и изолиру­ется от него. Служит коллектор для преобразования переменной ЭДС в проводниках обмотки якоря в постоянную ЭДС на щетках генератора. Количество коллекторных пластин равно количеству секций обмотки якоря.

Якорь машины представляет собой обмотку из изолиро­ванного провода, уложенного в пазы сердечника. Обмотка якоря состоит из отдельных секций. Каждая секция состоит из двух проводников лежащих с противоположных сторон якоря. С одной стороны проводники соединены между собой, а с другой подсоединяются к коллекторным пластинам. К каждой коллекторной пластине подсоединяется два проводника, конец одной секции и начало следующей. Конец последней секции соединяется с началом первой. Т.о. обмотка якоря замкнута. ЭДС обмотки якоря равна ЭДС одной параллельной ветви, которая в свою очередь равна сумме ЭДС всех последовательно соединенных секций включенных в параллельную ветвь.

2. На чем основано самовозбуждение генераторов постоянного тока, условия самовозбуждения?

У генераторов с самовозбуждением обмотка возбуждения получает питание от самого генератора. Рассмотрим принцип самовозбуждения на генераторе параллельного возбуждения, у которого обмотка возбуждения подключена параллельно к обмотке якоря. Принцип самовозбуждения основан на явлении остаточной индукции. Перед включением генератора в работу необходимо предварительно намагнитить магнитную систему машины, используя дополнительный источник энергии. После отключения этого источника поток остаточного намагничивания, составляющий 2-5% магнитного потока машины, сохраняется в магнитной цепи машины. При вращении ротора с номинальной частотой в остаточном магнитном поле в обмотке якоря наводится небольшая остаточная ЭДС. Под действием этой ЭДС в цепи обмотки возбуждения поте­чет ток, этот ток увеличивает магнитный поток. Наводимая ЭДС ведет к дальнейшему увеличению тока в обмотке возбуждения, магнитного потока и ЭДС и так до полного магнитного на­сыщения машины. Самовозбуждение генератора воз­можно при обязательном выполнении трех условий:

1. Направление вращения ротора совпадает с направлением стрелки на корпусе генератора.

2.Наличие остаточной индукции. Для проверки этого условия необходимо при отключенной нагрузке и отключенной цепи возбуждения запустить первичный двигатель и если при этом на зажимах генератора появится небольшое напряжение, то это говорит о наличии остаточной индукции.

3. Совпадение направлений возбуждаемого и остаточного магнитных потоков. Если выполняются два первых условия, то для проверки третьего необходимо замкнуть цепь возбуждения и если при этом напряжение на зажимах генератора увеличится, то это означает, что потоки совпадают по направлению. Если не выполняются первое или третье условие, то произойдет размагничивание магнитной системы и для включения генератора в работу необходимо произвести повторное намагничивание магнитной системы.

З. Как определяется ЭДС генератора постоянного тока от чего она зависит?

ЭДС одной параллельной ветви, а следовательно и всей обмотки якоря выражается формулой Е = (pN/60а) Фn .