Блог-помощника машиниста
Основные части электрических машин постоянного тока
Основными частями являются; 1-остов (стартер), 2-главные и дополнительные полюса, 3-якорь, 4- щетки и щетки держатель, 5-подшибниковые щиты, 6- вспомогательные детали, служащие для конструктивного оформления машины.
- Остов — является основным конструктивным элементом электрической машины предназначенного для крепления полюсов выводов обмоток, а так же служит частью магнитной системы. Кроме того к остову крепится подшипниковые щиты. Остов обычно бывает цилиндрической формы или многогранника это нужно для того чтобы лучше использовать внутренние пространство машины. С наружи остов имеет проливы кронштейны или лапы для установки машины на ось колесной пары рамы тележки или фундамента. Остов обычно бывает стальной или литой с добавлением креплений.
- Полюса — на машинах постоянного тока устанавливаются главные и дополнительные полюса. Главные полюса — предназначены для создания основного магнитного потока машины и предоставляют собой электромагниты, которые состоят из стального сердечника и катушки намотанной из изолированного медного провода. Машины могут быть двух, четырех, шести полюсные и т.д. По числу полюсов считается число рабочих обмоток якоря Сверло по металлу mos ступенчатое ступенчатое сверло 32 мм по металлу. . Сердечник главных полюсов изготавливается из листов электротехнической стали толщиной 0,5-1,5 мм это сделано для уменьшения вихревых токов вызывающих нагрев машин и потери мощности. Части сердечника обращенный к якорю выполняется более широкой и называется полюсными наконечником. Эта часть служит для поддержания катушки, а так же для лучшего распределения магнитного потока по поверхности якоря. Катушка — обычно выполнена из изолированной шиной меди. Дополнительные полюса — предназначены для установления вредных последовательных реакций якоря и улучшения коммутации. Устройство дополнительных полюсов аналогично главными полюсами, но меньшим по размеру.
- Якорь — предназначен для преобразование электрической энергии в механическую и на оборот. Якорь предоставляет собой цилиндрический сердечник, он собран из листов электрической стали толщиной 0,5 мм. Листы, собираются в общий пакет, которые насаживаются на вал якоря по направляющей шпонки. Пакет сердечника удерживается в сжатым состояние нажимными шайбами, которые в свою очередь насаживаются на вал якоря с определенным натягом. В теле якоря высверливается вентиляционное отверстие для прохода воздуха. Якорный сердечник имеет зубчатую форму, которая образует пазы, куда укладывается якорная обмотка. Пазы бывают открытыми или полуоткрытыми. При вращения якоря его обмотки испытывают большие центробежные силы и для их крепления прижимают текстолитовые клинья и бандаж; проволочный или стекло бандажный. Обмотки якоря наматывают из изолированного провода прямоугольного сечения.
Коллектор — выполнен из отдельных пластин толщиной до 8 мм. Изготовлен из твердотянутой меди с присадкой из серебра. Форма коллекторных пластин предусматривает токосъем соеденения с якорной обмотки и ее крепления. Коллекторные пластины медные собой изолируется миннотитовыми прокладками, а полностью собранный коллектор от сердечника и вала с помощью микопитовых пластин и цилиндров. Для того чтобы микопитовые прокладки по мере промораживают на глубину 0,8-1,5мм. Коллектор, собранный из миловидных пластин относится к арочному типу. ( После окончательной сборки коллектора его рабочую поверхность обтачивают на токарным станке и тщательно шлифуют).
- Щетки и щетки держатели — предназначены дл присоединения коллектора к внешним цепи и представляют, собой прямоугольную призму шириной 4-35 мм различаются м/д. собой составом способом изготовления и физическими свойствами.
Щетки подразделяются на четыре основные группы:
| Марка щеток | Переходныепадениянапряжения | Номинальнаяплотность токаА см? | Область применения |
| Т? УГ — угольно графитные | 2 | 6-7 | Применяются в коллекторных машинах постоянного тока с напряжением 110-120 В. |
| Г — графитные | До 2 | 11-12 | Применяются только в машинах постоянного тока 110. В |
| ЭГ — электро графицированные | 2,2-2,7 | 10-12 | Обладают повышенным электрическим сопротивлением мех. Прочностью и выдерживают большие нагрузки. Применяются на электроподвижном составе. |
| МГ – медно графитные | 0,2-1.5 | 15-20 | Применяются в синхронных электродвигателях и генераторах |
Одним из основных условий надежный работы щеток коллекторного узла является контакт между щетками и коллектором, который в свою очередь зависит, от величины нажатия на щетку в зависимости от типа машин бывают 0,15-0,4 кг/см?. Щетки устанавливаются в специальную обойму называемую щетку держателем. Щеток держатели укрепляются на кронштейнах непосредственно к остову кронштейна или к подшипниковым щитам или поворотной траверсе и изолируются от них специальными изолирующими пальцами.
- Подшипниковые щиты — в тяговых машинах якоря обычно устанавливают в роликовые подшипники, которые в свою очередь устанавливается в подшипниковые щиты, которые устанавливаются, с двух сторон остова фиксируют зазор между сердечниками главных полюсов и якоря. Внутренняя поверхность остова выполняет с плавными переходами для того чтобы обеспечивать отрубные движения охлаждающего воздуха. Для смазки подшипников обычно применяют консистентную смазку ЖРО (железнодорожные роликовые особые), для предотвращения вытекания смазки применяют лабиринтовые масленые уплотнения. Действия этих уплотнений основано на силах поверхностного натяжной жидкости, попавший в небольшой зазор, а так же создание самой смазкой гидравлических перегородках вследствие отбрасывания ее к степени лабиринта под действия центробежных сил. Чтобы исключить на сносные действия якоря при вращения и выполнить давления во внутренней полости подшипника применяют дренажные отверстия.
- Вспомогательные машины — мощность, которую можно получить от электрических машин ограничивается предельной температурой, которой можно выдержать изоляция ее обмоток. По способу охлаждения электрической машины подразделяется; 1. самовентиляция, 2.независимой вентиляции.
Процесс нагревания и охлаждения электрических машин строят по опытным данным для каждого типа машин. Превышение температуры, при которой наступает, тепловые равновесии называется длительным или установившимся при выполнение температуры.
При данной температуре машина может работать при данной нагрузке сколько угодно (долгое время без дальнейшего повышение температуры). Длительная или номинальность – это такая мощность, неограниченно долго не перегреваясь на одной своей часть или детали свыше предельной допустимой температуры.
Примечание. Часовой мощностью — называется мощность, при которой машина может работать, в течение одного часа при этом температура возрастает до предельного допустимой температуры.
Классы изоляции . Способность электроизоляционных материалов выдергивать воздействие повышенной температуры, а так же резкие смены температуры называется «нагрево стойкостью».
Все электроизоляционные материалы в зависимости от нагрева стойкости подразделяется на семь классов;
В чем разница между остовом электрической машины, статором и станиной электрической машины?
При изучении электрических машин важно понимать различия между основными компонентами, такими как остов, статор и станина. В этой статье мы рассмотрим каждый из этих элементов и выясним их особенности и функции.
Остов электрической машины
Остов – это наружный каркас, который обеспечивает механическую прочность и защиту внутренних компонентов электрической машины. Остов может быть сделан из различных материалов, включая сталь, чугун, алюминий и другие сплавы. Выбор материала зависит от требований к машине, таких как ее размеры, скорость вращения и температурные условия.
Основная функция остова — поддерживать статор и ротор в правильном положении и предотвращать их деформацию под воздействием внешних нагрузок. Кроме того, остов также обеспечивает защиту от вибраций и защищает внутренние компоненты от пыли, влаги и других внешних воздействий.
Статор электрической машины
Статор является неподвижной частью электрической машины и состоит из обмоток, якоря и других элементов. В зависимости от типа машины (например, электродвигатель или генератор), конструкция статора может отличаться.
Основная функция статора – создание магнитного поля, которое воздействует на ротор (вращающуюся часть машины). Для этого статор содержит обмотки, которые подключены к источнику питания. Когда электрический ток протекает через обмотки, возникает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем ротора, вызывая его вращение или другие необходимые действия.
Станина электрической машины
Станина – это жесткая конструкция, которая поддерживает все компоненты электрической машины и обеспечивает их правильную ориентацию. Главным образом, станина предназначена для предотвращения деформаций и вибраций компонентов под воздействием внешних нагрузок.
Станина может быть выполнена из различных материалов, включая сталь, чугун и алюминий, а ее конструкция может различаться в зависимости от типа и размера машины. Эта часть тела также обеспечивает устойчивость и надежность работы электрической машины во время работы.
Вывод
Остов, статор и станина являются основными компонентами электрической машины, каждый из которых выполняет свою уникальную функцию. Остов обеспечивает механическую прочность и защиту, статор создает магнитное поле и взаимодействует с ротором, а станина поддерживает и защищает все компоненты машины. Понимание этих различий поможет лучше осознать вклад каждого элемента в работу электрических машин и их важность в различных промышленных и бытовых приложениях.
Что такое остов в электрической машине
Рис.5 Основные элементы электродвигателя: вал (1); передний подшипниковый щит (2); коллектор(3); щеткодержатели со щетками (4); якорь (5); главный полюс (6); обмотка возбуждения (7); станина (8); задний подшипниковый щит (9); вентилятор (10); лапы (11); подшипник (12)
Остов (станина) — статор машины, выполняющий две функции: является магнитопроводом, по которому проходит магнитный поток возбуждения машины; является основной конструктивной деталью, в которой размещаются все основные детали (корпус).
Полюсы – главные и добавочные (дополнительные). Главные полюсы служат для создания в машине основного магнитного потока возбуждения. Добавочные полюсыобеспечивают уменьшение искрения, возникающего при работе машины.
Полюсы машины состоит из сердечника, полюсного наконечника и катушки. Крепятся полюсы изнутри к станине. Число добавочных полюсов равно числу главных.
Катушки полюсов изготавливают из изолированного медного провода круглого или прямоугольного сечения или шинной меди. Катушки всех главных полюсов соединяются последовательно и составляют обмотку возбуждения машины. В современных тяговых электрических машинах постоянного и пульсирующего тока часто применяют компенсационную обмотку, улучшающую условия работы коллектора и щеток.
Якорь служит для создания магнитного потока который, взаимодействуя с магнитным потоком главных полюсов создает вращающий момент тягового электродвигателя. Он состоит из сердечника, обмотки, коллектора и вала. Витки (секции), образующие обмотку якоря, комплектуют в катушки и закрепляют в круглом сердечнике. Он изготавливается из листов электротехнической стали. Этот сердечник напрессован на вал, который вращается в подшипниках, закреплённых в подшипниковых щитах остова. Обмотка и сердечник вместе составляют якорь и называются, соответственно, обмотка якоря и сердечник якоря.
Коллектор – цилиндр, состоящий из ряда изолированных друг от друга и от корпуса миканитом медных пластин, по которым скользят угольные или металлоугольные щетки. Он является механическим выпрямителем переменного тока, который периодически меняет направление тока в каждой секции, сохраняя постоянство направления тока во внешней цепи.
Щеточный аппарат (щеткодержатели, укрепленные на кронштейнах и щеточных пальцах непосредственно к остову машины, с установленными в них щетками) – устройства, предназначенные для соединения коллектора с внешней цепью. Обмотка якоря соединяется с помощью коллектора и щеток с неподвижными клеммами, через которые машина включается в сеть.
Подшипниковые щиты крепятся к обеим сторонам остова и предназначены для установки в них подшипников.
Контрольные вопросы:
1. Принцип работы электродвигателя?
2. Назначение коллектора электродвигателя?
3. В чем разница электродвигателя от нгенератора?
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Назовите основные конструктивные элементы электрических машин кратко
Электрическая машина имеет статор и ротор, разделенные воздушным зазором (рис. 3.1). Активными частями ее являются магнитопровод и обмотки. Все остальные части — конструктивные, обеспечивающие необходимую жесткость, прочность, возможность вращения, охлаждения и т. п.
Магнитопровод машины, по которому замыкается переменный магнитный поток, выполняют шихтованным — из листов электротехнической стали, как и у трансформатора. Если поток постоянный, то магнитопровод можно выполнять массивным; в этом случае он может осуществлять и конструктивные функции, т. е. служить элементом, обеспечивающим прочность данной части машины (статора или ротора).
Так как в частях электрических машин магнитный поток замыкается по сложным контурам, отличным от прямолинейных, в них, как правило, применяется изотронная холоднокатаная сталь. Только для изготовления полюсов синхронных машин и крупных машин постоянного тока иногда применяется анизотропная холоднокатаная сталь, так как в полюсах направление магнитных линий совпадает с направлением прокатки, в котором магнитная проницаемость очень велика. Сердечники статоров и роторов асинхронных машин и якорей синхронных машин постоянного тока штампуют из изотронной рулонной холоднокатной стали, позволяющей при раскрое получать экономию порядка 10—15% по сравнению с листовой, вследствие чего листовая сталь применяется очень редко.
Рис. 3.1. Конструктивная
схема вращающейся
электрической машины: 1 — статор; 2 — обмотка статора; 3 — воздушный зазор; 4 — ротор; 5 — обмотка ротора; 6 — подшипники; 7 — подшипниковые щиты; 8 — вал ротора; 9 — вентилятор; 10 — станина
В машинах малой мощности применяется сталь марки 2013, с низким содержанием кремния, достаточно вязкая, которая и позволяет получать мелкие пазы сложной конфигурации. В машинах средней и большой мощности применяют сталь марки 2212, 2311 и 2411, с повышенным содержанием кремния. Эти стали более хрупки, что затрудняет их штамповку, но имеют низкие потери на перемагничивание и не требуют отжига сердечников после штамповки.
В микромашинах широко применяют также магнитопроводы, собранные из листов железоникелевых сплавов типа пермаллой.
Статор асинхронных и большинства синхронных машин состоит из шихтованного магнитопровода (рис. 3.2, а), который запрессовывают в литую станину (рис. 3.2,6). Поскольку через массивную станину переменный магнитный поток не замыкается, станину можно выполнять из немагнитного материала (алюминия) или ферромагнитного с малой магнитной проницаемостью (чугуна), сравнительно дешевых и хорошо приспособленных к литейной технологии. На внутренней поверхности шихтованного статора, в пазах, располагают обмотку статора.
Ротор асинхронной машины (рис. 3.2, в) обычно состоит из сердечника, набранного из листов электротехнической стали. Сердечник запрессовывают на вал или втулку ротора (при больших размерах машины) и сжимают специальными нажимными шайбами. В пазах, размещенных на наружной поверхности ротора (сходных по форме с пазами статора), располагают обмотку ротора. В синхронных машинах ротор выполняют массивным, так как на нем расположены полюсы с обмотками возбуждения, магнитный поток которых неподвижен относительно ротора. При изготовлении листов ротора и статора в них штампуют пазы (рис. 3.3, а и б) для укладки проводников обмотки ротора и статора, а также вентиляционные каналы для прохода охлаждающего воздуха.
Рис. 3.2. Устройство статора и ротора машины переменного тока: 1 — пакет статора; 2 — станина; 3 — сердечник ротора; 4 — вал
Рис. 3.3. Листы ротора (а) и статора (б):
1 — лист ротора; 2 — зубец; 3- паз; 4 — вентиляционный канал; 5- отверстие под вал; 6- лист статора
Рис. 3.4. Пазы ротора открытый (а), полуоткрытый (б) и
полуза-крытый (в, г):
1- клин; 2- проводники; 3- изоляция слоя; 4- межслой-ная изоляция; 5 — пазовая изоляция
Рис. 3.5. Пазы статора открытый (а), полуоткрытый (б) и полузакрытые (в): 1- проводники; 2 — изоляция слоя; 3 — межслойная изоляция; 4 — изоляция паза; 5 — клин
При укладке проводников в пазы дно и стенки покрывают изоляционным материалом (электрокартоном, лакотканью, миканитом и пр.). Проводники, а также их верхний и нижний слои тоже изолируют друг от друга. Чем выше напряжение, при котором работает машина, тем большую электрическую прочность должна иметь изоляция проводников от сердечника ротора или статора. Проводники укрепляют в пазах ротора и статора с помощью клиньев, а на роторе, кроме того, с помощью проволочных бандажей или стеклобандажей, которые наматывают на лобовые части его обмотки (части обмотки, выходящие из сердечника ротора). В некоторых случаях бандажи располагают и в нескольких местах вдоль сердечника ротора.
Для подвода тока к обмотке ротора или подключения к ней реостата на роторе должны быть расположены контактные кольца: три кольца при трехфазном токе и два кольца при постоянном токе. Исключение составляют асинхронные машины с короткозамкнутым ротором, которым контактные кольца не требуются. Токосъем с контактных колец осуществляют с помощью щеток — прямоугольных брусков, изготовленных из смеси угля, графита и порошка металла (меди и свинца). Щетки устанавливают в специальных щеткодержателях и прижимают к контактной поверхности с помощью пружин. Электрические машины мощностью примерно до 2000 кВт имеют шариковые или роликовые подшипники, которые располагают в подшипниковых щитах. При больших мощностях применяют скользящие подшипники.
Электрические машины переменного тока — асинхронные и синхронные, несмотря на различия в устройстве и конструкции, имеют много общего в принципе работы и теории. В этих машинах при прохождении по обмоткам статора или ротора переменного тока, синусоидально изменяющегося во времени, создается вращающееся магнитное поле. Это поле, в свою очередь, пересекает обмотки статора и ротора (или одну из них) и наводит в них переменную ЭДС. Общность физических процессов обусловливает общность теории и сходность конструкции многофазных обмоток переменного тока и принципов устройства статора асинхронной машины и якоря синхронной машины.
Классификация и основные элементы электрических машин
Электрические машины — самые распространенные машины в народном хозяйстве. Почти вся электрическая энергия вырабатывается электрическими генераторами, установленными на электростанциях, и более чем две трети этой энергии преобразуется электрическими двигателями в механическую энергию. Помимо электрических двигателей и генераторов существуют электрические машины, которые называют преобразователями. Они преобразуют электрическую энергию переменного тока в энергию постоянного тока или переменный ток одной частоты в переменный ток другой частоты. Существует также много видов специальных электрических машин, применяемых в системах автоматики. Они служат для контроля и передачи тех или иных команд исполнительным механизмам или для информации, например, о частоте вращения основного двигателя, о положении механизмов или их частей в системах управления. Эти машины называют информационными электрическими машинами.
Конструкции электрических машин очень разнообразны. Они зависят от их типа, назначения и мощности. По роду тока электрические машины подразделяются на машины переменного тока (синхронные и асинхронные) и машины постоянного тока — коллекторные. Однако есть машины переменного тока коллекторные и постоянного тока бесколлекторные (вентильные).
По мощности электрические машины условно разделяют на несколько групп: машины малой мощности, обычно не более 8—10 кВт; средней мощности — от 10 до нескольких сотен киловатт, большой мощности — более 1000 кВт. В первой группе выделяют машины мощностью до 400—500 Вт; их часто называют микромашинами. Электрические машины мощностью в несколько десятков тысяч киловатт и более обычно называют крупными машинами; к ним, в первую очередь, относятся турбогенераторы и гидрогенераторы, двигатели постоянного тока — главные приводы прокатных станов и т. п.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Электрические двигатели и генераторы одного типа по своей конструкции незначительно отличаются друг от друга, но по условиям работы и по требованиям, которые предъявляются к их характеристикам, имеют существенные различия. Двигатель можно использовать как генератор, но его характеристики будут плохими. Если генератор использовать как двигатель, то он также будет работать, но значительно хуже, чем выпущенный заводом электрический двигатель.
Несмотря на большое разнообразие электрических машин, большинство из них имеет одну и ту же конструктивную схему и много общих элементов. На рис. 1 показана одна из распространенных конструктивных схем вращающейся электрической машины средней мощности. Стальной или чугунный корпус машины имеет лапы для крепления к фундаменту и рым-болт для подъема и транспортировки во время изготовления машины и ее монтажа на месте установки. На корпусе укреплена коробка выводов с зажимами. Внутри машины к выводам подводятся выводные концы обмотки, а снаружи — концы кабеля, соединенного с аппаратурой управления и питающей машину сетью. В корпусе жестко закреплен сердечник статора, представляющий собой полый толстостенный цилиндр, собранный из отдельных листов электротехнической стали. Внутри статора располагается вращающаяся часть электрической машины — ротор. Вал ротора вращается в подшипниках, установленных в торцовых щитах. Поэтому торцовые щиты часто называют также подшипниковыми.
В машинах больших размеров прочность торцовых щитов недостаточна для надежного крепления подшипников ротора, имеющего большую массу, и подшипники устанавливают рядом со статором, на выносных подшипниковых стойках. Такие подшипники называют стояковыми.
В большинстве машин устанавливают подшипники качения — шариковые или роликовые в зависимости от мощности машины. На выносных подшипниковых стойках чаще всего устанавливают подшипники скольжения, способные выдержать значительно большую нагрузку, чем подшипники качения.
Промежуток между наружной поверхностью ротора и внутренней поверхностью статора называют воздушным зазором. По обеим сторонам воздушного зазора на статоре и роторе располагаются обмотки. Обмотки состоят из отдельных катушек, намотанных из медного изолированного провода. Катушки обмотки соединяются между собой так, чтобы они образовали нужное число полюсов.
Рис. 1. Конструктивная схема вращающейся электрической машины
Ток одной из обмоток, например обмотки, ротора возбуждает электромагнитное поле машины — создает магнитный поток. Эта обмотка называется обмоткой возбуждения, а ток в ней — током возбуждения. Обмотка возбуждения может быть расположена на роторе, как показано на рис. 1, или на статоре, как в большинстве машин постоянного тока.
Магнитные силовые линии потока при вращении ротора пересекают проводники другой обмотки и в ней наводится эдс. Чтобы магнитное сопротивление потоку не было слишком велико, сердечники статора и ротора делают из стали. Магнитное сопротивление стали много меньше, чем воздуха, и силовые линии потока, которые всегда замыкаются по пути с наименьшим сопротивлением, практически не выходят за пределы машины.
Части статора и ротора, по которым проходит магнитный поток, называются их магнитопроводами, или сердечниками, а весь путь, по которому проходят магнитные силовые линии,— магнитной цепью машины.
Магнитный поток в электрической машине обязательно пересекает воздушный зазор между статором и ротором. Чтобы уменьшить магнитное сопротивление этого участка магнитной цепи, катушки обмоток располагают либо в пазах сердечников, либо на полюсах так, чтобы между стальными сердечниками статора и ротора оставался лишь небольшой воздушный зазор.
Магнитный поток в сердечниках статора и ротора в зависимости от типа машины может быть постоянный или переменный. Переменный поток перемагничивает сталь сердечника и наводит в ней вихревые токи. Это вызывает нагрев стали сердечников. Чтобы уменьшить нагрев, сердечники с переменным магнитным потоком делают наборными (шихтованными) из тонких листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. В сердечниках с постоянным магнитным потоком перемагничивания стали не происходит и их делают массивными из конструкционной стали или литыми из стали или чугуна.
Конструктивное выполнение машины. Основными частями машины постоянного тока являются: остов (станина), полюсы, якорь, щеточный аппарат и некоторые вспомогательные детали, служащие для конструктивного оформления машины.
Рисунок 15- Устройство машин постоянного тока
Остов.В современных электрических машинах остов отливают из стали. Он составляет часть магнитной системы машины и служит для укрепления полюсов с катушками и выводных зажимов, а также для поддержания боковых щитов, несущих подшипники якоря.
В остове имеются приспособления для монтажа машин на тележке, люки для осмотра коллектора и щеток, отверстия для подвода и выхода наружу охлаждающего воздуха и пр. Внутри остова предусмотрены обработанные приливы для установки полюсов, обеспечивающие строго симметричное расположение их на машине. В торцовых стенках остова имеются горловины для установки и крепления подшипниковых щитов.
Полюсы. В современных стационарных и тяговых машинах постоянного тока устанавливают главные и добавочные полюсы.
Главные полюсы, на которых расположены катушки обмотки возбуждения, служат для создания в машине магнитного потока возбуждения.
Сердечники главных полюсов для уменьшения вихревых токов изготовляют шихтованными — из отдельных стальных листов толщиной 0,5—1,5 мм. По краям полюсов устанавливают более толстые торцовые боковины, которые посредством заклепок удерживают полюсные листы в спрессованном состоянии.
Электрические машины могут иметь два, четыре, шесть и в общем случае 2р главных полюсов. Главные полюсы укрепляют на остове болтами.
Остов, полюсы и якорь составляют магнитную систему машины, через которую замыкается магнитный поток, созданный обмоткой возбуждения. Воздушный зазор между якорем и полюсами является также одним из участков магнитной цепи.
Добавочные полюсы обеспечивают уменьшение искрения, возникающего при работе машины. По своим размерам они меньше главных. Число добавочных полюсов обычно равно числу главных. В машинах постоянного тока сердечники добавочных полюсов изготовляют из стали. Они имеют монолитную конструкцию, так как значение индукции под добавочными полюсами выбирается обычно небольшим и при вращении якоря индуцирования вихревых токов в их наконечниках практически не происходит. Однако в тяговых двигателях электровозов переменного тока, работающих при пульсирующем напряжении, сердечники добавочных полюсов выполняют шихтованными — из изолированных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Этим обеспечивается существенное уменьшение вихревых токов, возникающих при прхождении по обмотке добавочных полюсов пульсирующего тока.
Катушки полюсов изготовляют из изолированного медного провода круглого или прямоугольного сечения или из шинной меди.
Якорь. Машина постоянного тока имеет якорь, состоящий из сердечника, обмотки, коллектора и вала. Сердечник якоря собран из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Для уменьшения потерь от вихревых токов, возникающих при пересечении якорем магнитного поля, листы изолируют один от другого. В теле якоря делают вентиляционные каналы для прохода охлаждающего воздуха
Якорные листы имеют зубчатую форму, поэтому при сборке их в пакеты образуются пазы (впадины), в которые укладывают обмотку якоря. Пазы бывают открытые и полузакрытые. Тяговые электрические машины имеют открытые пазы. Для улучшения коммутации и снижения магнитного шума в некоторых машинах применяют якоря со скошенными пазами, т. е. пазы по длине сердечника смещаются на одно зубцовое деление.
Обмотку якоря выполняют из медной изолированной проволоки, в машинах большой мощности — из медных стержней. Обычно обмотка якоря состоит из отдельных якорных катушек, которые обматывают изоляционными лентами из миканита, асбеста, стеклоткани или хлопчатобумажной ткани и укладывают в пазы якоря. В каждом пазу укладывают обычно две стороны различных якорных катушек, одна поверх другой. Каждая якорная катушка включает в себя несколько секций, концы которых припаивают к соответствующим коллекторным пластинам.
Различают следующие виды изоляции катушек: витковая — изоляция каждого из проводников; корпусная — изоляция всей катушки относительно сердечника якоря и покровная — наружная изоляция, защищающая корпусную изоляцию от механических повреждений. В тяговых электрических машинах для изоляции обмотки якоря применяют монолитную изоляцию из материалов высокой нагревостойкости (стеклослюдинистовое полотно), залитых эпоксидным компаундом горячего отвердения.
В пазах обмотку закрепляют изоляционными клиньями, а также проволочными бандажами или бандажами из стеклоленты (стекло-бандажами).
Коллектор выполнен из отдельных пластин толщиной до 5—8 мм, изготовленных из твердотянутой меди или кадмиевойи бронзы клинообразного сечения. Пластины изолируют одну от другой миканитовыми прокладками. К выступающей части коллекторной пластины припаивают провода от обмотки якоря. Для этого в ней имеется соответствующая прорезь. Узкие края пластины имеют форму ласточкина хвоста, после сборки коллектора эти края зажимаются между двумя нажимными шайбами. Чтобы миканитовые прокладки при износе коллектора не выступали над пластинами и не вызывали вибрации щеток, их профрезеровывают на 0,8—1,5 мм ниже поверхности коллектора (рис. 86, б). Эту операцию называют продороживанием коллектора.
В машинах с большим диаметром якоря для соединения проводников обмотки якоря с пластинами коллектора предусматривают промежуточные звенья — гибкие медные пластины, называемые петушками. Петушки нижними концами прикрепляют к коллекторным пластинам, а в верхние их части впаивают проводники обмотки якоря.
Щеточный аппарат. Щетки предназначены для соединения коллектора с внешней цепью. Они представляют собой прямоугольные призмы шириной 4—32 мм. Рабочую поверхность щеток пришлифовывают к коллектору, чтобы обеспечить надежный контакт. Каждая щетка имеет определенную марку. Щетки, применяемые для электрических машин, подразделяются на четыре основные группы: угольно-графитные, графитные, электро-графитированные и металлографитные.
Щетки устанавливают в специальные обоймы, называемые щеткодержателями.
Кроме описанных выше частей, в электрических машинах имеется ряд конструктивных деталей: подшипники, подшипниковые щиты (крышки), смазочные и маслозащитные устройства и т. п.
Подшипники. В тяговых двигателях, тепловозных генераторах и вспомогательных машинах обычно устанавливают шариковые и роликовые подшипники, очень надежные и требующие небольшого ухода. Подшипники помещают в специальных подшипниковых щитах, которые прикрепляют к обеим сторонам остова.
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
Описание презентации по отдельным слайдам:
Тема урока: Устройство и конструктивные элементы электрических машин постоянного тока
Полюсы электрической машины постоянного тока
Обмотки главного и добавочного полюсов
Сердечник якоря машины постоянного тока
Конструкция коллектора машины постоянного тока на пластмассе
Конструкция коллектора машины постоянного тока на стальной корпусе
Графическое изображение электрической машины постоянного тока
Принципиальная схема электрической машины постоянного тока
Основные части электрической машины постоянного тока
Краткое описание документа:
Презентация урока: «Устройство и конструктивные элементы электрических машин постоянного тока» Данная электронная презентация является вспомогательным материалом для проведения теоретического занятия по МДК.1.2 профессионального модуля ПМ.1 профессии «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования», содержит 13 слайдов с изображением конструкции машины постоянного тока в целом и всех ее конструктивных элементов по отдельности.
- подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- по всем предметам 1-11 классов
Курс повышения квалификации
Охрана труда
Курс профессиональной переподготовки
Охрана труда
Курс профессиональной переподготовки
Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Дистанционные курсы для педагогов
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
5 612 573 материала в базе
- ЗП до 91 000 руб.
- Гибкий график
- Удаленная работа
Самые массовые международные дистанционные
Школьные Инфоконкурсы 2022
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Другие материалы
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
- 26.04.2015 2429
- PPTX 5.3 мбайт
- 2 скачивания
- Оцените материал:
Настоящий материал опубликован пользователем Дорошенко Наталья Ильинична. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Автор материала
- Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- Для учеников 1-11 классов
Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов
Дистанционные курсы
для педагогов
663 курса от 690 рублей
Выбрать курс со скидкой
Выдаём документы
установленного образца!
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
Минобрнауки и Минпросвещения запустили горячие линии по оказанию психологической помощи
Время чтения: 1 минута
Школы граничащих с Украиной районов Крыма досрочно уйдут на каникулы
Время чтения: 0 минут
Россияне ценят в учителях образованность, любовь и доброжелательность к детям
Время чтения: 2 минуты
Рособрнадзор предложил дать возможность детям из ДНР и ЛНР поступать в вузы без сдачи ЕГЭ
Время чтения: 1 минута
Время чтения: 2 минуты
В Госдуме предложили ввести сертификаты на отдых детей от 8 до 17 лет
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Основные части электрических машин и их назначение
Конструктивное выполнение машины. Основными частями машины постоянного тока являются: остов (станина), полюсы, якорь, щеточный аппарат и некоторые вспомогательные детали, служащие для конструктивного оформления машины.
Рисунок 15- Устройство машин постоянного тока
1-Коллектор, 2- щетки; 3- сердечник якоря; 4 – главный полюс; 5- катушка обмотки возбуждения;6-остов; 7-подшипниковый щит;8- вентилятор;9- обмотка якоря
Остов.В современных электрических машинах остов отливают из стали. Он составляет часть магнитной системы машины и служит для укрепления полюсов с катушками и выводных зажимов, а также для поддержания боковых щитов, несущих подшипники якоря.
В остове имеются приспособления для монтажа машин на тележке, люки для осмотра коллектора и щеток, отверстия для подвода и выхода наружу охлаждающего воздуха и пр. Внутри остова предусмотрены обработанные приливы для установки полюсов, обеспечивающие строго симметричное расположение их на машине. В торцовых стенках остова имеются горловины для установки и крепления подшипниковых щитов.
Полюсы. В современных стационарных и тяговых машинах постоянного тока устанавливают главные и добавочные полюсы.
Главные полюсы, на которых расположены катушки обмотки возбуждения, служат для создания в машине магнитного потока возбуждения.
Сердечники главных полюсов для уменьшения вихревых токов изготовляют шихтованными — из отдельных стальных листов толщиной 0,5—1,5 мм. По краям полюсов устанавливают более толстые торцовые боковины, которые посредством заклепок удерживают полюсные листы в спрессованном состоянии.
Электрические машины могут иметь два, четыре, шесть и в общем случае 2р главных полюсов. Главные полюсы укрепляют на остове болтами.
Остов, полюсы и якорь составляют магнитную систему машины, через которую замыкается магнитный поток, созданный обмоткой возбуждения. Воздушный зазор между якорем и полюсами является также одним из участков магнитной цепи.
Добавочные полюсы обеспечивают уменьшение искрения, возникающего при работе машины. По своим размерам они меньше главных. Число добавочных полюсов обычно равно числу главных. В машинах постоянного тока сердечники добавочных полюсов изготовляют из стали. Они имеют монолитную конструкцию, так как значение индукции под добавочными полюсами выбирается обычно небольшим и при вращении якоря индуцирования вихревых токов в их наконечниках практически не происходит. Однако в тяговых двигателях электровозов переменного тока, работающих при пульсирующем напряжении, сердечники добавочных полюсов выполняют шихтованными — из изолированных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Этим обеспечивается существенное уменьшение вихревых токов, возникающих при прхождении по обмотке добавочных полюсов пульсирующего тока.
Катушки полюсов изготовляют из изолированного медного провода круглого или прямоугольного сечения или из шинной меди.
Якорь. Машина постоянного тока имеет якорь, состоящий из сердечника, обмотки, коллектора и вала. Сердечник якоря собран из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Для уменьшения потерь от вихревых токов, возникающих при пересечении якорем магнитного поля, листы изолируют один от другого. В теле якоря делают вентиляционные каналы для прохода охлаждающего воздуха
Якорные листы имеют зубчатую форму, поэтому при сборке их в пакеты образуются пазы (впадины), в которые укладывают обмотку якоря. Пазы бывают открытые и полузакрытые. Тяговые электрические машины имеют открытые пазы. Для улучшения коммутации и снижения магнитного шума в некоторых машинах применяют якоря со скошенными пазами, т. е. пазы по длине сердечника смещаются на одно зубцовое деление.
Обмотку якоря выполняют из медной изолированной проволоки, в машинах большой мощности — из медных стержней. Обычно обмотка якоря состоит из отдельных якорных катушек, которые обматывают изоляционными лентами из миканита, асбеста, стеклоткани или хлопчатобумажной ткани и укладывают в пазы якоря. В каждом пазу укладывают обычно две стороны различных якорных катушек, одна поверх другой. Каждая якорная катушка включает в себя несколько секций, концы которых припаивают к соответствующим коллекторным пластинам.
Различают следующие виды изоляции катушек: витковая — изоляция каждого из проводников; корпусная — изоляция всей катушки относительно сердечника якоря и покровная — наружная изоляция, защищающая корпусную изоляцию от механических повреждений. В тяговых электрических машинах для изоляции обмотки якоря применяют монолитную изоляцию из материалов высокой нагревостойкости (стеклослюдинистовое полотно), залитых эпоксидным компаундом горячего отвердения.
В пазах обмотку закрепляют изоляционными клиньями, а также проволочными бандажами или бандажами из стеклоленты (стекло-бандажами).
Коллектор выполнен из отдельных пластин толщиной до 5—8 мм, изготовленных из твердотянутой меди или кадмиевойи бронзы клинообразного сечения. Пластины изолируют одну от другой миканитовыми прокладками. К выступающей части коллекторной пластины припаивают провода от обмотки якоря. Для этого в ней имеется соответствующая прорезь. Узкие края пластины имеют форму ласточкина хвоста, после сборки коллектора эти края зажимаются между двумя нажимными шайбами. Чтобы миканитовые прокладки при износе коллектора не выступали над пластинами и не вызывали вибрации щеток, их профрезеровывают на 0,8—1,5 мм ниже поверхности коллектора (рис. 86, б). Эту операцию называют продороживанием коллектора.
В машинах с большим диаметром якоря для соединения проводников обмотки якоря с пластинами коллектора предусматривают промежуточные звенья — гибкие медные пластины, называемые петушками. Петушки нижними концами прикрепляют к коллекторным пластинам, а в верхние их части впаивают проводники обмотки якоря.
Щеточный аппарат. Щетки предназначены для соединения коллектора с внешней цепью. Они представляют собой прямоугольные призмы шириной 4—32 мм. Рабочую поверхность щеток пришлифовывают к коллектору, чтобы обеспечить надежный контакт. Каждая щетка имеет определенную марку. Щетки, применяемые для электрических машин, подразделяются на четыре основные группы: угольно-графитные, графитные, электро-графитированные и металлографитные.
Щетки устанавливают в специальные обоймы, называемые щеткодержателями.
Кроме описанных выше частей, в электрических машинах имеется ряд конструктивных деталей: подшипники, подшипниковые щиты (крышки), смазочные и маслозащитные устройства и т. п.
Подшипники. В тяговых двигателях, тепловозных генераторах и вспомогательных машинах обычно устанавливают шариковые и роликовые подшипники, очень надежные и требующие небольшого ухода. Подшипники помещают в специальных подшипниковых щитах, которые прикрепляют к обеим сторонам остова.
Дата добавления: 2017-11-21 ; просмотров: 3054 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Остовы
Конструкция остовов. На остове крепят главные и добавочные полюса, подшипниковые щиты, моторно-осевые подшипники (при опорно-осевом подвешивании двигателя). Остов является и магнито-проводом машины. У современных двигателей постоянного тока остовы отливают неразъемными из специальной стали, например остовы отечественных двигателей из стали марки 25Л-П. На двигателях НБ-507 (электровоз ВЛ84) применены сварные остовы. Материал остова должен обладать высокими магнитными свойствами, зависящими от качества стали и отжига, иметь хорошую внутреннюю структуру после литья: без раковин, трещин, окалины и других дефектов. Предъявляют также высокие требования к качеству формовки при отливке остова. Форма сечения остова во многом зависит от числа полюсов. В двигателе постоянного и пульсирующего тока при индивидуальном приводе число главных полюсов равно четырем или шести, а при трупповом — восьми и более. Для четырехпо-люсиых машин сечение остова имеет обычно восьмигранную, близкую к квадрату форму (рис. 78, а), или цилиндрическую, а для шестиполюсных и более — цилиндрическую (рис 78, б).
В машинах с числом пар полюсов р = 3 полюсное деление т и магнитный поток полюса в 1,5 раза меньше, чем в четырехполюсных двигателях, благодаря чему во столько же раз уменьшаются толщина остова, а следовательно, и его масса. С уменьшением полюсного деления т уменьшаются ширина шины обмотки якоря, вылеты проводников и ток, приходящийся на щеткодержатель. Это позволяет иметь меньшую рабочую длину коллектора, в результате чего удается увеличить длину сердечника якоря на 10-20 мм и выполнить при данных габаритных размерах двигатель большей мощности. При уменьшении в 1,5 раза полюсного деления во столько же раз уменьшается магнитодвижущая сила (м.д.с.) якоря по поперечной оси, а следовательно, и воздушный зазор под главными и добавочными полюсами. Это приводит к снижению массы катушек приблизительно на 10 %. При 2р = 6 толщина корпусной изоляции меньше, чем при 2р = 4, отводится теплота лучше, а значит, можно допустить больший ток и увеличить мощность тягового двигателя.
Различают четырехполюсные двигатели с вертикально-горизонтальным и диагональным расположением главных полюсов. В первом случае обеспечивается наиболее полное использование пространства (до 91-94%), но масса остова больше, во втором это пространство используется несколько хуже (до 83- 87 %), но заметно меньше масса. Остовы цилиндрической формы при низком использовании габаритного пространства (до 79%), но при равных условиях имеют минимальную массу. Цилиндрическая форма остова и диагональное расположение полюсов обеспечивают почти одинаковую высоту главных и добавочных полюсов. При остове восьмигранной формы и горизонтально-вертикальном расположении главных полюсов увеличивается высота добавочных полюсов и снижается высота главных. Для двигателей, у которых 2р = 6 и более, остов многогранной формы уже не обеспечивает практически выигрыша в пространстве, поэтому такие машины строят с остовами цилиндрической формы как более технологичные по сравнению с многогранными. Для двигателей большой мощности все чаще принимают остовы цилиндрической формы.
Рис 78 Остовы тяговых двигателей НБ-406А (а) и НБ-412К (б) с опорно-осевым подвешиванием
I — остов, 2- главный полюс, 3 — добавочный полюс, 4 и 7- приливы опорно-осевого подшипника, Внутренний диаметр О 5 остова зависит от диаметра якоря ?)„, класса изоляции, числа полюсов. Обычно у четырехполюс-иых двигателей с опорно-осевым подвешиванием, изоляцией катушек полюсов классов В и Н, изоляцией якоря класса В отношение ?)„/?) с принимают равным 0,65-0,75, а у шестиполюсных — 0,7- 0,8. По отношению Оя/Ос определяют и минимальное межцентровое расстояние Ц.
Длина двигателя /. яя по наружным поверхностям подшипниковых щитов при ширине колеи 1520 мм равна 1020-1085 мм в случае двусторонней передачи и 1135- 1185 мм в случае односторонней.
Определяя размеры Ьнутренней полости остова, находят прежде всего сечение ярма из условия магнитного насыщения:
где а — коэффициент магнитного рассеяния, равный 1,1 -1,2; Фч — расчетный магнитный поток двигателя при часовом режиме; Вь — индукция в воздушном зазоре.
Толщину остова под главным Агп и добавочным А дп полюсами определяют как
Здесь I о — ширина ярма в осевом направлении:
Полюсное деление т = лОя/(2р).
Вие пространства ярма площадь сечения остова значительно меньше; толщину стенок (обычно 15-20 мм) устанавливают исходя из технологии литья и механической прочности.
Шихтованные вставки остовов двигателей пульсирующего тока обычно при ?)с < 1100 -г- 1200 мм выполняют из целых листов электротехнической стали. При больших диаметрах шихтованную вставку (статор) набирают из отдельных штампованных сегментов. Для более точной фиксации сердечники главных полюсов крепят в этом случае по двум наклонным плоскостям с углом наклона 150°. Сердечники добавочных полюсов выполняют штамповкой вместе со статором, отъемных частей они не имеют Изолированные лаком листы статора закрепляют в остове прессовым давлением (или горячей посадкой) по всей наружной поверхности и фиксируют, приваривая стопорные кольца.
В торцовых стенках остова (рис 79) сделаны горловины, в которые вставляют подшипниковые щиты. Отверстие горловины со стороны, противоположной коллектору, выполняют таких размеров, чтобы через него можно было вынуть из остова якорь. Диаметр отверстия со стороны коллектора определяется размерами подшипникового щита и местом крепления щеткодержателей. Посадочные поверхности в горловинах делают достаточно широкими.
Рис 79 Остовы тяговых двигателей УРТ-110А (а) и 2АЬ-4846еТ (б) с полюсами для рамного подвешивания’
1 — остов, 2 — главный полюс, 3 — добавочный полюс; 4 и 6 — кронштейны для подвешивания на раме тележки, 5 — прилив для крепления вентиляционной коробки, 7 — выступ для установки двигателя на полу
В торцовых стенках остова имеются отверстия со стороны, противоположной коллектору,- для выхода охлаждающего воздуха, со стороны коллектора — для крепления щеткодержателей. Охлаждающий воздух в остов подается через специальные отверстия чаще всего со стороны коллектора, а иногда с противоположной стороны.
Для осмотра щеток и коллектора в остове со стороны коллектора предусматривают два коллекторных люка, закрываемых крышками. Крышки коллекторных люков у большинства тяговых двигателей выгнуты по дуге, что позволяет увеличить объем надколлекторного пространства. Крышки штампуют из стали Ст2 или отливают из легких сплавов. Крышки верхних коллекторных люков имеют уплотняющие войлочные прокладки, предотвращающие попадание через них в двигатель влаги, пыли и снега, и укреплены на остове специальными пружинными замками, а крышки нижних люков — специальными болтами с цилиндрическими пружинами.
Остовы тяговых двигателей имеют специальные кронштейны (см. рис. 79) или другие устройства для упругого или жесткого крепления к раме тележки в зависимости от системы подвешивания.
Иногда жесткость остова, как, например, у тяговых двигателей НБ-412С, НБ-414 и ТЛ-2К1, усиливают, выполняя снаружи два ряда концентрически расположенных ребер. Для подъема и переноски остова или собранного тягового двигателя в верхней части остова предусмотрены проушины.
Внутри остова имеются обработанные приливы под сердечники полюсов, обеспечивающие правильную их установку Для крепления сердечников главных и добавочных полюсов и вывода кабелей в остове просверлены отверстия. Чтобы предохранить кабели от повреждений и предотвратить попадание воды в остов, в отверстие вставляют резиновые втулки, плотно обхватывающие кабели Кабели укрепляют в выводных коробках, привертываемых к остову. В выводной коробке предусмотрен зажим в виде отъемной накладки с внутренней дорожкой для захватывания брезентового рукава, надеваемого поверх кабеля. У отверстий выводных концов на остове сделаны пометки соответственно выводам.
Монтаж полюсов и соединений катушек в остовах. При монтаже двигателей (кроме НБ-514) сначала устанавливают в остове сердечники главных полюсов с катушками и компенсационной обмоткой (если она имеется), а затем — сердечники добавочных полюсов с катушками.
Катушки главных и добавочных полю сов и компенсационной обмотки в остове соединяют последовательно; компенсационную обмотку и обмотку якоря соединяют таким образом, чтобы их м.д.с. были направлены встречно.
Как правило, при отсутствии компенсационной обмотки выводы катушек главных полюсов располагают со стороны, противоположной коллектору, добавочных полюсов — со стороны коллектора, а при наличии этой обмотки обычно все соединения выполняют со стороны коллектора. Исключением является тяговый двигатель НБ-412К, в котором соединения главных полюсов расположены со стороны, противоположной коллектору.
Выводы катушек подсоединяют к электрической цепи, используя кабельные наконечники, болты и планки с резьбой. Каждое меж катушечное соединение скрепляют болтами через планки и изолируют стекломнкалентой или стеклоэска-поном и стеклолентой Для электрического соединения полюсных катушек в остове часто применяют изолированные медные шины, которые изолируют стек-лоэскапоном и стеклолентой и покрывают красной дугостойкой эмалью.
При плохом состоянии кантактных поверхностей наконечников и недостаточной затяжке болтов контактного соединения температура нагрева контактных соединений может превысить допустимую. Предпочтительным по сравнению с болтовым контактным соединением является соединение наконечников гибких проводов пайкой тугоплавкими припоями В этом случае исключаются недостатки болтового соединения и на 60-70 % снижается масса соединения. В каждом двигателе межкатушечные соединения крепят к стенкам остова скобами и болтами Вне остова выводы обмоток двигателей обычно закрепляют в коробке выводов.
Основные части электрических машин и их назначение
Конструктивное выполнение машины. Основными частями машины постоянного тока являются: остов (станина), полюсы, якорь, щеточный аппарат и некоторые вспомогательные детали, служащие для конструктивного оформления машины.
Рисунок 15- Устройство машин постоянного тока
1-Коллектор, 2- щетки; 3- сердечник якоря; 4 – главный полюс; 5- катушка обмотки возбуждения;6-остов; 7-подшипниковый щит;8- вентилятор;9- обмотка якоря
Остов.В современных электрических машинах остов отливают из стали. Он составляет часть магнитной системы машины и служит для укрепления полюсов с катушками и выводных зажимов, а также для поддержания боковых щитов, несущих подшипники якоря.
В остове имеются приспособления для монтажа машин на тележке, люки для осмотра коллектора и щеток, отверстия для подвода и выхода наружу охлаждающего воздуха и пр. Внутри остова предусмотрены обработанные приливы для установки полюсов, обеспечивающие строго симметричное расположение их на машине. В торцовых стенках остова имеются горловины для установки и крепления подшипниковых щитов.
Полюсы. В современных стационарных и тяговых машинах постоянного тока устанавливают главные и добавочные полюсы.
Главные полюсы, на которых расположены катушки обмотки возбуждения, служат для создания в машине магнитного потока возбуждения.
Сердечники главных полюсов для уменьшения вихревых токов изготовляют шихтованными — из отдельных стальных листов толщиной 0,5—1,5 мм. По краям полюсов устанавливают более толстые торцовые боковины, которые посредством заклепок удерживают полюсные листы в спрессованном состоянии.
Электрические машины могут иметь два, четыре, шесть и в общем случае 2р главных полюсов. Главные полюсы укрепляют на остове болтами.
Остов, полюсы и якорь составляют магнитную систему машины, через которую замыкается магнитный поток, созданный обмоткой возбуждения. Воздушный зазор между якорем и полюсами является также одним из участков магнитной цепи.
Добавочные полюсы обеспечивают уменьшение искрения, возникающего при работе машины. По своим размерам они меньше главных. Число добавочных полюсов обычно равно числу главных. В машинах постоянного тока сердечники добавочных полюсов изготовляют из стали. Они имеют монолитную конструкцию, так как значение индукции под добавочными полюсами выбирается обычно небольшим и при вращении якоря индуцирования вихревых токов в их наконечниках практически не происходит. Однако в тяговых двигателях электровозов переменного тока, работающих при пульсирующем напряжении, сердечники добавочных полюсов выполняют шихтованными — из изолированных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Этим обеспечивается существенное уменьшение вихревых токов, возникающих при прхождении по обмотке добавочных полюсов пульсирующего тока.
Катушки полюсов изготовляют из изолированного медного провода круглого или прямоугольного сечения или из шинной меди.
Якорь. Машина постоянного тока имеет якорь, состоящий из сердечника, обмотки, коллектора и вала. Сердечник якоря собран из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Для уменьшения потерь от вихревых токов, возникающих при пересечении якорем магнитного поля, листы изолируют один от другого. В теле якоря делают вентиляционные каналы для прохода охлаждающего воздуха
Якорные листы имеют зубчатую форму, поэтому при сборке их в пакеты образуются пазы (впадины), в которые укладывают обмотку якоря. Пазы бывают открытые и полузакрытые. Тяговые электрические машины имеют открытые пазы. Для улучшения коммутации и снижения магнитного шума в некоторых машинах применяют якоря со скошенными пазами, т. е. пазы по длине сердечника смещаются на одно зубцовое деление.
Обмотку якоря выполняют из медной изолированной проволоки, в машинах большой мощности — из медных стержней. Обычно обмотка якоря состоит из отдельных якорных катушек, которые обматывают изоляционными лентами из миканита, асбеста, стеклоткани или хлопчатобумажной ткани и укладывают в пазы якоря. В каждом пазу укладывают обычно две стороны различных якорных катушек, одна поверх другой. Каждая якорная катушка включает в себя несколько секций, концы которых припаивают к соответствующим коллекторным пластинам.
Различают следующие виды изоляции катушек: витковая — изоляция каждого из проводников; корпусная — изоляция всей катушки относительно сердечника якоря и покровная — наружная изоляция, защищающая корпусную изоляцию от механических повреждений. В тяговых электрических машинах для изоляции обмотки якоря применяют монолитную изоляцию из материалов высокой нагревостойкости (стеклослюдинистовое полотно), залитых эпоксидным компаундом горячего отвердения.
В пазах обмотку закрепляют изоляционными клиньями, а также проволочными бандажами или бандажами из стеклоленты (стекло-бандажами).
Коллектор выполнен из отдельных пластин толщиной до 5—8 мм, изготовленных из твердотянутой меди или кадмиевойи бронзы клинообразного сечения. Пластины изолируют одну от другой миканитовыми прокладками. К выступающей части коллекторной пластины припаивают провода от обмотки якоря. Для этого в ней имеется соответствующая прорезь. Узкие края пластины имеют форму ласточкина хвоста, после сборки коллектора эти края зажимаются между двумя нажимными шайбами. Чтобы миканитовые прокладки при износе коллектора не выступали над пластинами и не вызывали вибрации щеток, их профрезеровывают на 0,8—1,5 мм ниже поверхности коллектора (рис. 86, б). Эту операцию называют продороживанием коллектора.
В машинах с большим диаметром якоря для соединения проводников обмотки якоря с пластинами коллектора предусматривают промежуточные звенья — гибкие медные пластины, называемые петушками. Петушки нижними концами прикрепляют к коллекторным пластинам, а в верхние их части впаивают проводники обмотки якоря.
Щеточный аппарат. Щетки предназначены для соединения коллектора с внешней цепью. Они представляют собой прямоугольные призмы шириной 4—32 мм. Рабочую поверхность щеток пришлифовывают к коллектору, чтобы обеспечить надежный контакт. Каждая щетка имеет определенную марку. Щетки, применяемые для электрических машин, подразделяются на четыре основные группы: угольно-графитные, графитные, электро-графитированные и металлографитные.
Щетки устанавливают в специальные обоймы, называемые щеткодержателями.
Кроме описанных выше частей, в электрических машинах имеется ряд конструктивных деталей: подшипники, подшипниковые щиты (крышки), смазочные и маслозащитные устройства и т. п.
Подшипники. В тяговых двигателях, тепловозных генераторах и вспомогательных машинах обычно устанавливают шариковые и роликовые подшипники, очень надежные и требующие небольшого ухода. Подшипники помещают в специальных подшипниковых щитах, которые прикрепляют к обеим сторонам остова.