základní konstrukce a práce stejnosměrného generátoru.

stejnosměrný generátor

stejnosměrný generátor je elektrický stroj, který přeměňuje mechanickou energii na stejnosměrný proud. Tato přeměna energie je založena na principu výroby dynamicky indukovaného emf. Tento článek popisuje základní konstrukci a fungování stejnosměrného generátoru.

konstrukce stejnosměrného stroje:

Poznámka:Teoreticky může být stejnosměrný generátor použit jako stejnosměrný motor bez konstrukčních změn a naopak je také možný. Stejnosměrný generátor nebo stejnosměrný motor lze tedy obecně nazvat jako stejnosměrný stroj. Tyto základní konstrukční detaily platí také pro konstrukci stejnosměrného motoru. Proto nazývejme tento bod jako konstrukci stejnosměrného stroje namísto pouhé „konstrukce stejnosměrného generátoru“.

výše uvedený obrázek ukazuje konstrukční detaily jednoduchého 4-pólový STEJNOSMĚRNÝ stroj. Stejnosměrný stroj se skládá ze dvou základních částí; stator a rotor. Základní konstrukční části stejnosměrného stroje jsou popsány níže.

1. jho: vnější rám stejnosměrného stroje se nazývá jho. Skládá se z litiny nebo oceli. Poskytuje nejen mechanickou pevnost celé sestavě, ale také nese magnetický tok produkovaný vinutím pole.
2. tyče a pólové boty: tyče jsou spojeny s třmenem pomocí šroubů nebo svařování. Nesou pole vinutí a pól boty jsou připevněny k nim. Pólové boty slouží dvěma účelům; (i) podporují cívky pole a (ii) rovnoměrně rozprostírají tok ve vzduchové mezeře.
3. vinutí pole: obvykle jsou vyrobeny z mědi. Cívky pole jsou navinuty a umístěny na každém pólu a jsou zapojeny do série. Jsou navinuty tak, že při napájení tvoří alternativní Severní a jižní póly.



Armatura core (rotor)

4. Armatura jádro: Armatura jádro je rotor stejnosměrného stroje. Je válcového tvaru se štěrbinami, které nesou vinutí kotvy. Kotva je tvořena tenkými laminovanými kruhovými ocelovými kotouči pro snížení ztrát vířivých proudů. Může být opatřena vzduchovými kanály pro axiální proudění vzduchu pro účely chlazení. Kotva je připevněna k hřídeli.
5. vinutí kotvy: obvykle se jedná o bývalou vinutou měděnou cívku, která spočívá ve štěrbinách kotvy. Vodiče kotvy jsou izolovány od sebe navzájem a také od jádra kotvy. Vinutí kotvy může být navinuto jednou ze dvou metod; vinutí kola nebo vinutí vlny. Obvykle se používají dvouvrstvá kola nebo vlnová vinutí. Dvouvrstvé vinutí znamená, že každá štěrbina kotvy bude mít dvě různé cívky.
6. komutátor a kartáče: fyzické připojení k vinutí kotvy je provedeno uspořádáním komutátor-kartáč. Funkce komutátoru v stejnosměrném generátoru je shromažďovat proud generovaný ve vodičích kotvy. Zatímco v případě stejnosměrného motoru komutátor pomáhá dodávat proud do vodičů kotvy. Komutátor se skládá ze sady měděných segmentů, které jsou od sebe izolovány. Počet segmentů se rovná počtu cívek kotvy. Každý segment je připojen k cívce kotvy a komutátor je klíčem k hřídeli. Kartáče jsou obvykle vyrobeny z uhlíku nebo grafitu. Spočívají na segmentech komutátoru a sklouzávají na segmentech, když se komutátor otáčí a udržuje fyzický kontakt pro sběr nebo napájení proudu.

Komutátor

Pracovní princip STEJNOSMĚRNÉHO generátoru:

Podle Faradayova zákony elektromagnetické indukce, když dirigent je umístěn v měnící se magnetické pole (NEBO vodič se pohybuje v magnetickém poli), emf (elektromotorická síla), dostane indukované ve vodiči. Velikost indukovaného emf lze vypočítat z rovnice emf stejnosměrného generátoru. Pokud je vodič opatřen uzavřenou dráhou, indukovaný proud bude cirkulovat v dráze. V stejnosměrném generátoru vytvářejí cívky pole elektromagnetické pole a vodiče kotvy se otáčejí do pole. Ve vodičích kotvy je tedy generován elektromagneticky indukovaný emf. Směr indukovaného proudu je dán Flemingovým pravidlem pravé ruky.

Potřeba Rozdělit kroužku komutátoru:

Podle flemingova pravidla pravé ruky, směr indukovaného proudu se změní pokaždé, když směr pohybu vodiče změny. Uvažujme o kotvě otáčející se ve směru hodinových ručiček a vodič vlevo se pohybuje nahoru. Když kotva dokončí poloviční rotaci, směr pohybu tohoto konkrétního vodiče bude obrácen směrem dolů. Proto se bude střídat směr proudu v každém vodiči kotvy. Pokud se podíváte na výše uvedený obrázek, budete vědět, jak se směr indukovaného proudu střídá ve vodiči kotvy. Ale s děleným kruhovým komutátorem, spojení vodičů kotvy se také obrátí, když dojde k obrácení proudu. A proto na terminálech dostáváme jednosměrný proud.

typy stejnosměrného generátoru:

stejnosměrné generátory lze rozdělit do dvou hlavních kategorií, viz; (i) samostatně vzrušené a (ii) samočinné.
(i) samostatně vzrušené: u tohoto typu jsou cívky pole napájeny z nezávislého externího stejnosměrného zdroje.
(ii) samočinné vzrušení: u tohoto typu jsou cívky pole napájeny z proudu produkovaného samotným generátorem. Počáteční generování emf je způsobeno zbytkovým magnetismem v polních pólech. Generovaný emf způsobuje, že část proudu proudí v polních cívkách, čímž posiluje tok pole a tím zvyšuje generování emf. Já nadšený, dc generátory mohou být dále rozděleny do tří typů –
() Série zranění – vinutí v sérii s vinutí kotvy
(b) Bočník rány – pole vinutí paralelně s vinutí kotvy
(c) Sloučenina rána – kombinace sériové a derivační vinutí
můžete se dozvědět více o typy DC generátor/stroj.