Будівництво ДП генератора

Визначення генератора постійного струму

Генератор постійного струму — це електричний прилад, який перетворює механічну енергію на електричну енергію постійного струму (DC). Він працює за принципом електромагнітної індукції, коли провідник проходить через магнітне поле, у ньому створюється різниця потенціалів, яка, якщо підключена до замкнутого контуру, спричиняє протікання струму.

Структура генератора постійного струму

Ярмо

Ярмо зазвичай виготовляється з чавуну або сталі, залежно від розміру та ваги генератора.

Застосування ярма

Він тримає магнітні полюси генератора на місці та діє як захисна кришка для машини.

Він переносить магнітний потік, створений обмоткою поля.

Магнітні полюси та обмотки поля

Магнітні полюси та обмотки поля — це нерухомі компоненти генератора постійного струму, які генерують основне магнітне поле в машині. Вони прикріплені зсередини та зовні ярма.

Вертикальна штанга виготовлена з ламінованої сталі або цілісного чавуну або сталі. Ламінація зменшує втрати через зворотні струми в магнітних полюсах. Полюси є видими, що означає, що вони видно видно торкаються внутрішньої частини ярма.

Арматура

Арматура визначається як рухома частина генератора постійного струму, яка містить обмотку арматури, в якій індукується електродвижуща сила магнітним полем. Вона монтується на валу, який обертається між полюсами.

Сердцевина арматури виготовлена з ламінованої сталі з канавками на зовнішній поверхні. Ці канавки використовуються для утримання провідників арматури, ізольованих один від одного та від сердцевини. Ламінація зменшує втрати через зворотні струми в сердцевині.

Обмотка арматури формується шляхом з'єднання декількох катушок ізоляованого мідного дроту або стрічки в певному порядку. Існують два типи обмотки арматури: обмотка на перехресті та хвильова обмотка.

Обмотка на перехресті: У цьому типі обмотки кожен кінець катушки з'єднується з суміжним сегментом комутатора та іншим кінцем катушки на одній стороні арматури.

Хвильова обмотка: У цьому типі обмотки кожен кінець катушки з'єднується з сегментом комутатора, який знаходиться на відстані одного полюса від сегмента комутатора, з'єднаного з іншим кінцем катушки на іншій стороні арматури.

Комутатор

Комутатор — це механічний пристрій, який перетворює індуковану в обмотці арматури електродвижущу силу постійного струму на обох кінцях терміналу навантаження. Він діє як выпрямлювач для генерації постійного струму.

Комутатор складається з клиноподібних сегментів жорсткої або м'якої міді, які ізольовані один від одного та від вала шаром міки. Кожен сегмент з'єднаний з провідником арматури через вставку або з'єднувач.

Сегменти комутатора розташовані в циліндричній формі на осі та обертаються разом з нею. Кількість сегментів залежить від кількості катушок в обмотці арматури.

Електрична щітка

Щітки виготовлені з блоків вуглецю або графіту, які збирають струм з сегментів комутатора та передають його до зовнішнього контуру. Вони також забезпечують електричний контакт між нерухомими та рухомими частинами генератора.

Щітки розташовані в прямокутних коробках, відомих як щіткові кронштейни, які прикріплені до ярма або кронштейну опори. У щітковому кронштейні є пружина, яка дозволяє щітці тиснути на комутатор з відповідним тиском. Щітка повинна бути розташована на комутаторі, де індукована електродвижуща сила в провіднику арматури змінює свій напрямок. Ці місця називаються нейтральними зонами або геометричними нейтральними вісями (GNA).

Опора

Опори використовуються для підтримки обертаючогося вала генератора та зменшення тертя між валом та нерухомими компонентами. Вони також дозволяють валу обертатися плавно та рівномірно.

Для малих генераторів використовуються кулькові опори, оскільки вони мають низьке тертя та високу ефективність. Для великих генераторів використовуються роликові опори, оскільки вони можуть витримувати важкі навантаження та ударні завантаження.

Опори повинні правильно змастичуватися, щоб забезпечити плавну роботу та довгу строк служби генератора. Змащення можна здійснювати за допомогою масляних кілець, масляних ванн, масляних чашок або систем форсованого змащення.

Принцип роботи

При обертанні арматури в магнітному полі, в провіднику індукується електродвижуща сила відповідно до закону Фарадея електромагнітної індукції.

Тип генератора постійного струму

Індивідуально збуджуваний генератор постійного струму: У цьому типі обмотка збудження збуджується незалежним зовнішнім джерелом постійного струму, таким як акумулятор або інший генератор постійного струму.

Самозбуджуваний генератор постійного струму: У цьому типі обмотка збудження збуджується своїм власним згенерованим напругою після початкової намагніченості через залишкову намагніченість. Існує три підтипу: рядна обмотка, розділена обмотка та комбінована обмотка.

Генератор постійного струму з постійним магнітом: У цьому типі немає обмотки магнітного поля, але є постійний магніт, який надає постійний магнітний потік.

Застосування

• Зарядка акумуляторів автомобілів, інверторів та сонячних панелей.

• Питання двигунів тяги для електромобілів, потягів та кранів.

• Питання дугових сварювальних машин, обладнання для гальваноплашки та електролітичних процесів.

• Надання електроенергії віддаленим районам, де передача чергового струму неможлива або невигідна.

• Питання тестування чергових машин та контурів.

Висновок

Генератор постійного струму — це важливий прилад для перетворення механічної енергії на електричну енергію за допомогою електромагнітної індукції. Він має кілька компонентів, таких як ярмо, полюси, обмотка поля, арматура, комутатор, щітка та опора, які разом працюють для виробництва постійного струму. Генератори постійного струму можна поділити на різні типи залежно від методу збудження. Генератори постійного струму мають широкий спектр застосувань у різних галузях, таких як зарядка акумуляторів, тяга, сварювання, гальваноплашка, електроліза та надання електроенергії віддаленим районам.