Презентация по МДК 01.01. «Электрические машины и аппараты» на тему «Устройство коллекторных машин постоянного тока».

Описание презентации по отдельным слайдам:

Презентация по МДК 01.01. «Электрические машины и аппараты» на тему «Устройство коллекторных машин постоянного тока».

Введение Электрические машины постоянного тока широко применяются в различных отраслях промышленности. Значительное распространение электродвигателей постоянного тока объясняется их ценными качествами: высокими пусковым, тормозным и перегрузочным моментами, сравнительно высоким быстродействием, что важно при реверсировании и торможении, возможностью широкого и плавного регулирования частоты вращения.

Машина постоянного тока — электрическая машина, предназначенная для преобразования механической энергии в электрическую постоянного тока (генератор) или для обратного преобразования (двигатель). Машина постоянного тока обратима.

Устройство коллекторной машины постоянного тока. 1 – вал якоря; 2 – передний подшипниковый щит; 3 – коллектор; 4 – щеточный аппарат; 5 – якорь; 6 – главный полюс; 7 – катушка возбуждения; 8 – станина; 9 – задний подшипниковый щит; 10 – вентилятор; 11 – бандажи; 12 – лапы; 13 – подшипник. Коробка выводов (не показана на рисунке). Коллекторная машина постоянного тока состоит из следующих основных частей: неподвижной части – статора; вращающейся части – якоря; щеточного аппарата и остальных частей машины.

Статор. Неподвижная часть коллекторной машины постоянного тока. 1 — главные полюсы, 2 — дополнительные полюсы, 3 — станина.

Станина. Служит для крепления главных полюсов и подшипниковых щитов и является частью магнитопровода. Станину изготавливают из стали. В нижней части станины находятся лапы для крепления машины. 1 — лапа для крепления машины, 2 — корпус, 3 — отверстие для крепления подшипникового щита, 4 — место установки главного полюса машины, 5 — место установки добавочного полюса машины, 6 — подъемное кольцо.

Главные полюса. Главные полюсы предназначены для создания в машине магнитного поля возбуждения. Главный полюс состоит из сердечника и полюсной катушки. Добавочные полюсы устанавливают в машинах больших мощностей; они служат для устранения искрения под щетками. Сердечник делают шихтованным из тонких листов электротехнической стали, изолированных тонким слоем электроизоляционного лака, что позволяет снизить потери на вихревые токи. Обмотку полюса делают: Бескаркасной (наматывая медный провод непосредственно на сердечник полюса, предварительно наложив на него изоляционную прокладку). Каркасной (обмоточный провод наматывают на каркас (обычно пластмассовый), а затем надевают на сердечник полюса). 1) 2) 1 — станина; 2 — сердечник; 3 — полюсная катушка.

Якорь. Вращающаяся часть коллекторной машины постоянного тока. 1 — сердечник, 2 — обмотка, 3 – коллектор.

Сердечник и обмотка якоря. Сердечник якоря имеет шихтованную конструкцию и набирается из штампованных листов электротехнической стали. Листы покрываются изоляционным лаком, собирают в пакет и запекают. Готовый сердечник напрессовывается на вал якоря. Это позволяет понизить потери от вихревых токов. На поверхности сердечника якоря имеются продольные пазы, в которые укладывают обмотку якоря. Обмотка якоря коллекторной машины постоянного тока представляет собой замкнутую систему проводников, определенным образом уложенных на сердечнике якоря и присоединенных к коллектору. Обмотку выполняют медным проводом круглого или прямоугольного сечения. Пазы якоря после заполнения их проводами обмотки обычно закрывают клиньями (текстолитовыми или гетинаксовыми).В некоторых машинах пазы не закрывают клиньями, а накладывают на поверхность якоря бандаж. Который делают из проволоки или стеклоленты с предварительным натягом. Обмотки делятся на петлевые и волновые, которые бывают простыми и сложными.

Петлевые обмотки якоря. Простая петлевая обмотка. В простой петлевой обмотке якоря каждая секция присоединена к двум рядом лежащим коллекторным пластинам. При укладке секций на сердечнике якоря начало каждой последующей секций соединяется с концом предыдущей, постепенно перемещаясь при этом по поверхности якоря, так что за один обход якоря укладывают все секции обмотки. В результате конец последней секции оказывается присоединенным к началу первой, т.е. обмотка якоря замыкается. Простая петлевая обмотка.

Коллектор. Коллектор является одним из сложных узлов коллекторной машины постоянного тока. Основными элементами коллектора являются пластины трапецеидального сечения из твердотянутой меди, собранные таким образом, что коллектор приобретает цилиндрическую форму. Различают два основных типа коллекторов: со стальными конусными шайбами (а) и на пластмассе (б). б) 1,3 – конусные стальные шайбы. 2 – винты. 4 – микантовые прокладки. 5 – верхняя часть коллекторных пластин. 6 – нижняя часть коллекторных пластин. 1 – набор пластин. 2 – пластмасса. 3 – армирующие стальные кольца. 4 – стальная втулка.

Щеточный аппарат. Щеточный аппарат состоит из щеткодержателя и щеток установленных в нем. Посредством щеточного аппарата осуществляется скользящий контакт с коллектором. 1 – курок. 2 – пружины. 3 – щетки. 4 – корпус. 5 – зажим. 6 – гибкий тросик.

Остальные части коллекторной машины постоянного тока. Подшипниковые щиты: передний и задний. Оба щита имеют подшипниковые узлы, в которые установлены подшипники, закрытые с обеих сторон крышками. Подшипниковые щиты предназначены для опоры вала якоря. Вентилятор предназначен для самовентиляции машины: воздух поступает в машину, омывает нагретые части (коллектор, обмотки и сердечники) и выбрасывается с противоположной стороны через решетку. Коробка выводов имеет зажимы, на которые выходят концы обмоток статора.

Принцип действия Взаимодействие магнитных полей статора и ротора создает вращающий момент, приводящий в движение ротор двигателя. Так происходит преобразование электрической энергии, подаваемой на обмотки двигателя, в механическую (кинетическую) энергию вращения. Полученную механическую энергию можно использовать приводя в движение механизмы.

Способы возбуждения машины постоянного тока C помощью постоянного магнита

Потери машины постоянного тока В машинах постоянного тока имеют место магнитные, механические и электрические потери. Существуют еще добавочные потери (согласно ГОСТ они принимаются до 1%). Магнитные потери происходят в сердечнике якоря. Электрические обусловлены нагревом обмоток и щеточного аппарата. Механические потери складываются из потерь от трения щеток о коллектор, трение в подшипниках и трение на вентиляцию.

Применение Двигатели постоянного тока позволяют осуществить плавное регулирование скорости вращения в любых пределах, создавая при этом большой пусковой момент. Это свойство двигателей постоянного тока делает их незаменимыми в качестве тяговых двигателей городского и железнодорожного транспорта (трамвай, троллейбус, метро, электровоз, тепловоз). Двигатели постоянного тока используются также в электроприводе некоторых металлорежущих станков, прокатных станов, подъемно-транспортных машин, экскаваторов. Постоянный ток используется для питания электролитических ванн, электромагнитов различного назначения, аппаратуры управления и контроля, для зарядки аккумуляторов. Машины постоянного тока входят также в электрооборудование автомобилей, судов, самолетов и ракет.

Презентация по теме «Машины постоянного тока»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Электрические машины постоянного тока 1/ устройство 2/ принцип действия 3/ устройство обмотки якоря 4/ потери в мпт

Электрическая машина постоянного тока – это электромеханическое устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую (генератор) или электрическую в механическую (двигатель) Генератор постоянного тока вырабатывает постоянный ток и применяется для питания электрических двигателей, установок электролиза, для зарядки аккумуляторов и т.д. Двигатели постоянного тока создают механический вращающий момент, который используется для привода различных механизмов и транспортных средств.

1. Устройство машины постоянного тока 1 — Коллектор 2 — Щеточный контакт 3 – сердечник якоря 4 – сердечник полюса 5 – обмотка возбуждения 6 – корпус (станина) 7 – крышка вентилятора 8 – вентилятор 9 – обмотка якоря

Устройство и назначение элементов машины Станина изготовлена из магнитопроводящего материала (чугун, сталь). Является магнитопроводом и основной деталью, к которой крепятся все остальные детали. Полюс с обмоткой возбуждения состоит из шихтованного сердечника, наконечника и катушки. Служит для создания магнитного поля в машине ( иногда заменяется магнитом). Якорь с якорной обмоткой цилиндр, набранный из листов электротехнической стали, изолированных и запрессованных на валу, на внешней поверхности есть пазы для укладки обмотки, которая крепится в них клиньями или бандажами. В якоре появляется ЭДС.

а) якорь без обмотки, б) якорь с обмоткой 1 – листы сердечника якоря 2 – свободный конец вала 3 – пазы для якорной обмотки 4 – якорная обмотка 5 – бандажные кольца 6 — коллектор

Устройство и назначение элементов машины Коллектор состоит из клиновидных медных пластин, изолированных и набранных на втулке. К выступам пластин крепится концы обмотки якоря. Коллектор служит механическим переключателем секций обмотки якоря (механическим выпрямителем). Щеточный контакт прилегает к поверхности коллектора и состоит из графитовых щеток, щеткодержателя и траверсы. Служит для электрического соединения подвижной и неподвижной части машины.

2. Принцип работы в режиме генератора Если якорь соединить с нагрузкой и завращать посторонним двигателем, то в обмотке якоря, которая вращается в магнитном поле, созданным обмоткой возбуждения, появится ЭДС по закону электромагнитной индукции, и в нагрузке потечет ток. Но на проводник с током в магнитном поле по закону Ампера действует электромагнитная сила, создавая тормозной момент, который должен преодолеть посторонний двигатель. Т.О. Машина, потребляя механическую энергию постороннего двигателя, вырабатывает постоянный ток. ЭДС генератора: Е = U + Iя · Rя U – напряжение на зажимах генератора, В Iя – ток якоря, А Rя – сопротивление обмотки якоря, Ом

Принцип работы в режиме двигателя Если якорь соединить с сетью, то в обмотке якоря потечет ток. Но на проводник с током в магнитном поле, созданным обмоткой возбуждения по закону Ампера действует электромагнитная сила, создавая вращающий момент. Но наведенная ЭДС по закону электромагнитной индукции будет направлена встречно току (противо ЭДС). Т.О. Машина, потребляя постоянный ток, вырабатывает механическую энергию. ЭДС двигателя: Е = U — Iя · Rя U – напряжение питания, В Iя – ток якоря, А Rя – сопротивление обмотки якоря, Ом

3.Устройство обмотки якоря Основной элемент ОЯ – секция Секция-это часть обмотки, присоединенная к двум соседним коллекторным пластинам. Состоит из одного или нескольких витков. Её активные стороны лежат под полюсами, часть обмотки, расположенная с торца называется лобовой. В МПТ обмотка двухслойная, секции соединены последовательно. Группы секций образуют параллельные ветви, их число равно числу полюсов машины. В МПТ применяют петлевую или волновую обмотку коллектор якорь Полюс с ОВ Секция ОЯ

ЭДС в МПТ зависит от параметров обмотки якоря, она пропорциональна частоте вращения и магнитному потоку. Ф – магнитный поток, Вб n — частота вращения якоря, об\мин Се – машинная постоянная р — число пар полюсов N – число проводников ОЯ а — число пар параллельных ветвей

Электромагнитный момент в МПТ зависит от параметров обмотки якоря, он пропорционален магнитному потоку и силе тока в обмотке якоря. Ф – магнитный поток, Вб Iя — ток якоря, А См – машинная постоянная р — число пар полюсов N – число проводников ОЯ а — число пар параллельных ветвей

Явление реакции якоря в МПТ Влияние магнитного поля, созданного обмоткой якоря, на магнитное поле обмотки возбуждения называется РЕАКЦИЕЙ ЯКОРЯ Из-за этого явления магнитное поле МПТ искажается, что ухудшает работу коллектора и щеток. Чтобы снизить размагничивающее действие реакции якоря нужно: Сместить щетки с нейтрали Установить компенсирующую обмотку в полюсных наконечниках

Переход секции из одной параллельной ветви в другую называют коммутацией. В процессе переключения секция замыкается накоротко, а ток в ней меняет направление на противоположное. Если ток меняется по линейному закону – коммутация прямолинейная. Но из-за реакции якоря в замкнутой секции появляется ЭДС, что вызывает искрение под щетками и разрушение коллектора. Чтобы улучшить коммутацию между основными полюсами устанавливают дополнительные, их назначение – скомпенсировать реакцию якоря.

4, Часть энергии, которая не используется в машине с пользой, называется ПОТЕРЯМИ МОЩНОСТИ. Потери в МПТ: Магнитные потери Рм – происходят в магнитопроводе и полюсах машины из-за перемагничивания Электрические потери Рэл – возникают в обмотках якоря и возбуждения из-за нагрева Механические потери Р мех – возникают во вращающихся частях и подшипниковых щитах из-за трения о воздух Добавочные потери Рдоб – возникают из-за действия реакции якоря

Письменный опрос по машинам постоянного тока Описать устройство МПТ по картинке. Описать принцип работы. Рассчитать ЭДС машины, если U=220В, Iя=2А, Rя=10(Ом) Вар1 – режим двигателя Вар2 – режим генератора

• Свидетельство каждому участнику
• Скидка на курсы для всех участников

Номер материала: ДВ-446253

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

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.

Презентация «Устройство машин постоянного тока»

Код для использования на сайте:

Скопируйте этот код и вставьте себе на сайт

Для скачивания поделитесь материалом в соцсетях

После того как вы поделитесь материалом внизу появится ссылка для скачивания.

Подписи к слайдам:

Выполнила преподаватель специальных дисциплин Войсковая Елена Юрьевна

ГБПОУ «Златоустовский индустриальный колледж им. П. П. Аносова»

МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

был создан в России академиком Б.С. Якоби двигатель постоянного тока с электромагнитным возбуждением.

УСТРОЙСТВО МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

был построен мощный электродвигатель, который использовался для привода гребного винта речного катера.

УСТРОЙСТВО МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

НЕПОДВИЖНАЯ ЧАСТЬ ИНДУКТОР

ВРАЩАЮЩАЯСЯ ЧАСТЬ ЯКОРЬ

Служит для создания магнитного поля машины

Служит для крепления полюсов и подшипниковых щитов и является частью магнитопровода

предназначены для создания магнитного поля возбуждения

Состоят из сердечника (7) и полюсных катушек (6)

УСТРОЙСТВО МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

2 – СЕРДЕЧНИК ГЛАВНОГО ПОЛЮСА

3 – ПОЛЮСНЫЕ КАТУШКИ

Служит для создания вращающего момента

Изготавливается из медного провода и состоит из отдельных секций

Имеет продольные пазы, в которые укладывается якорная обмотка

ЩЁТОЧНЫЙ УЗЕЛ (4)

Механический преобразователь переменного тока в постоянный и наоборот

Вращающаяся часть машины, состоит из коллекторных пластин и служит для крепления якорной обмотки

Является неподвижной частью машины и служит для подвода или отвода электрического тока

УСТРОЙСТВО МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Вращающаяся часть машины и состоит из коллекторных пластин

Изготавливаются из меди, имеют трапецеидальную форму и служат для крепления якорной обмотки

УСТРОЙСТВО МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

5 – ГИБКИЙ ТРОСИК

УСТРОЙСТВО МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Служит для крепления щёток

Являются неподвижной частью машины и служат для подвода или отвода электрического тока

Представляет собой откидную деталь, передающую давление пружины на щетку

Служит для включения щетки в электрическую цепь машины

УСТРОЙСТВО МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Служит для визуального осмотра коллектор и щёток

Служат для обеспечения механической прочности машины

Служит для самовентиляции машины

УСТРОЙСТВО МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

7 – СЕРДЕЧНИК ГЛАВНЫХ ПОЛЮСОВ

6 – ПОЛЮСНЫЕ КАТУШКИ

11 – ЛАПЫ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ

5 – СЕРДЕЧНИК ЯКОРЯ

13 – ЯКОРНАЯ ОБМОТКА

4 – ЩЁТОЧНЫЙ АППАРАТ

2– СМОТРОВОЕ ОКНО

9 – ЗАДНЯЯ КРЫШКА

КЛАССИФИКАЦИЯ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

Машины постоянного тока

с электромагнитным возбуждением

Машины с магнитоэлектрическим возбуждением

Классификация машин постоянного тока

Машины с магнитоэлектрическим возбуждением

Магнитное поле машины создаётся с помощью постоянных магнитов

Машины с электромагнитным возбуждением

Магнитное поле машины создаётся с помощью тока, протекающего по обмотке возбуждения

• независимого возбуждения

• параллельного возбуждения

• последовательного возбуждения

• смешанного возбуждения

Машины с независимым возбуждением

Обмотка якоря и обмотка возбуждения включены параллельно и питаются от разных источников питания

Машины с параллельным возбуждением

Обмотка якоря и обмотка возбуждения включены параллельно и питаются от одного источника питания

Машины с последовательным возбуждением

Обмотка якоря и обмотка возбуждения включены последовательно и питаются от одного источника питания

Машины со смешанным возбуждением

Обмотка якоря и две обмотки возбуждения включены последовательно и параллельно и питаются от одного источника питания

• обмотки возбуждения включены согласно

• обмотки возбуждения включены встречно