Конструкция直流发电机的构造 根据要求，我将重新翻译以确保符合所有规则： Конструкция DC генератора

Определение DC-генератора

DC-генератор определяется как электрическое устройство, преобразующее механическую энергию в постоянный ток (DC). Он работает по принципу электромагнитной индукции, когда проводник проходит через магнитное поле, создавая разность потенциалов в проводнике, которая, если подключена к замкнутой цепи, вызывает течение тока.

Строение DC-генератора

Корпус

Корпус обычно изготавливается из чугуна или стали, в зависимости от размера и веса генератора.

Применение корпуса

Он удерживает магнитные полюса генератора на месте и служит защитным кожухом для машины.

Он передает магнитный поток, созданный обмоткой возбуждения.

Магнитные полюсы и обмотки возбуждения

Магнитные полюсы и обмотки возбуждения являются неподвижными компонентами DC-генератора, которые создают основное магнитное поле в машине. Они крепятся к внутренней и внешней сторонам корпуса.

Вертикальная штанга изготовлена из листовой стали или цельного чугуна или стали. Ламинация снижает потери на вихревые токи в магнитных полюсах. Полюса выступающие, что означает, что они выступают внутрь от корпуса.

Якорь

Якорь определяется как вращающаяся часть DC-генератора, которая несет якорную обмотку, в которой ЭДС индуцируется магнитным полем. Он установлен на валу, который вращается между полюсами.

Сердечник якоря изготовлен из листовой стали с пазами на его внешней поверхности. Эти пазы используются для фиксации якорных проводников, изолированных друг от друга и от сердечника. Ламинация снижает потери на вихревые токи в сердечнике.

Якорная обмотка формируется путем соединения нескольких катушек из изолированного медного провода или ленты в определенном порядке. Существует два типа якорных обмоток: лаповая обмотка и волновая обмотка.

Лаповая обмотка: В этом типе обмотки каждый конец катушки соединяется с соседним сегментом коллектора и другим концом катушки на той же стороне якоря.

Волновая обмотка: В этом типе обмотки каждый конец катушки соединяется с сегментом коллектора, который находится на расстоянии одного полюса от сегмента коллектора, и соединяется с другим концом катушки на другой стороне якоря.

Коллектор

Коллектор — это механическое устройство, которое преобразует индуцированное в якорной обмотке переменное напряжение в постоянное напряжение на обоих концах нагрузочной клеммы. Он действует как выпрямитель для генерации постоянного тока.

Коллектор состоит из клиновидных сегментов, изготовленных из твердой или кованой меди, которые изолированы друг от друга и от вала мика. Каждый сегмент соединен с якорным проводником через подъемник или соединитель.

Сегменты коллектора расположены в виде цилиндра на оси и вращаются вместе с осью. Число сегментов зависит от числа катушек в якорной обмотке.

Щетка

Щетки изготовлены из углеродных или графитовых блоков, которые собирают ток от сегмента коллектора и передают его во внешнюю цепь. Они также обеспечивают электрический контакт между неподвижными и вращающимися частями генератора.

Щетки размещаются в прямоугольных коробках, называемых щеточными держателями, которые крепятся к корпусу или опорному кронштейну. Щеточный держатель имеет пружину, которая позволяет щетке прижиматься к коллектору с соответствующим давлением. Щетка должна быть установлена на коллекторе там, где индуцированное напряжение в якорном проводнике меняет свое направление. Эти места называются нейтральными зонами или геометрическими нейтральными осями (GNA).

Подшипник

Подшипники используются для поддержания вращающегося вала генератора и снижения трения между валом и неподвижными компонентами. Они также позволяют валу вращаться плавно и равномерно.

Для малых генераторов используются шариковые подшипники, так как они имеют низкое трение и высокую эффективность. Для больших генераторов используются роликовые подшипники, так как они могут выдерживать большие нагрузки и удары.

Подшипники должны быть правильно смазаны, чтобы обеспечить плавную работу и длительный срок службы генератора. Смазка может осуществляться через масляные кольца, масляные ванны, масленки или системы принудительной смазки.

Принцип работы

Когда якорь вращается в магнитном поле, он индуцирует ЭДС в проводнике согласно закону электромагнитной индукции Фарадея.

Типы DC-генераторов

Отдельно возбуждаемый DC-генератор: В этом типе обмотка возбуждения возбуждается независимым внешним источником постоянного тока, таким как аккумулятор или другой DC-генератор.

Самовозбуждаемый DC-генератор: В этом типе обмотка возбуждения возбуждается собственным генерируемым напряжением после первоначальной намагниченности через остаточную намагниченность. Существуют три подтипа: последовательная обмотка, параллельная обмотка и комбинированная обмотка.

Постоянный магнитный DC-генератор: В этом типе нет обмотки магнитного поля, но есть постоянный магнит, который обеспечивает постоянный магнитный поток.

Применение

• Зарядка аккумуляторов автомобилей, инверторов и солнечных панелей.

• Питание тяговых двигателей для электромобилей, поездов и кранов.

• Питание сварочных машин, оборудования для гальваники и электрохимических процессов.

• Обеспечение питания удаленных районов, где передача переменного тока не является возможной или экономически целесообразной.

• Питание испытательных установок для AC-машин и цепей.

Заключение

DC-генератор является важным устройством для преобразования механической энергии в электрическую энергию посредством электромагнитной индукции. У него есть несколько компонентов, таких как корпус, полюса, обмотка возбуждения, якорь, коллектор, щетки и подшипники, которые работают вместе, чтобы производить постоянный ток. DC-генераторы можно разделить на различные типы в зависимости от их метода возбуждения. DC-генераторы имеют множество применений в различных областях, таких как зарядка аккумуляторов, тяга, сварка, гальваника, электрохимические процессы и питание удаленных районов.