grundlæggende konstruktion og bearbejdning af en DC Generator.

DC Generator

en dc generator er en elektrisk maskine, der omdanner mekanisk energi til jævnstrøm elektricitet. Denne energikonvertering er baseret på princippet om produktion af dynamisk induceret emf. Denne artikel beskriver grundlæggende konstruktion og bearbejdning af en DC generator.

konstruktion af en DC-maskine:

Bemærk:Teoretisk set kan en DC-generator bruges som en DC-motor uden konstruktionsændringer, og omvendt er det også muligt. Således kan en DC-generator eller en DC-motor bredt betegnes som en DC-maskine. Disse grundlæggende konstruktionsdetaljer gælder også for konstruktionen af en DC-motor. Lad os derfor kalde dette punkt som konstruktion af en DC-maskine i stedet for bare ‘konstruktion af en dc-generator’.

ovenstående figur viser konstruktionsdetaljer for en simpel 4-polet DC-maskine. En DC-maskine består af to grundlæggende dele; stator og rotor. Grundlæggende konstruktionsdele af en DC-maskine er beskrevet nedenfor.

1. åg: den ydre ramme af en dc-maskine kaldes som åg. Den består af støbejern eller stål. Det giver ikke kun mekanisk styrke til hele samlingen, men bærer også den magnetiske strøm, der produceres af feltviklingen.
2. poler og polsko: poler er forbundet med åget ved hjælp af bolte eller svejsning. De bærer feltvikling og polsko er fastgjort til dem. Pole sko tjener to formål; (i) de understøtter feltspoler og (ii) spreder strømmen i luftspalten ensartet.
3. feltvikling: de er normalt lavet af kobber. Feltspoler er tidligere viklet og placeret på hver pol og er forbundet i serie. De er viklet på en sådan måde, at de, når de får energi, danner alternative Nord-og sydpoler.



Anker kerne (rotor)

4. Armature core: Armature core er rotoren af en dc-maskine. Den er cylindrisk i form med slidser til at bære ankervikling. Ankeret er opbygget af tynde laminerede cirkulære stålskiver til reduktion af hvirvelstrømstab. Det kan være forsynet med luftkanaler til den aksiale luftstrøm til køleformål. Armatur er indtastet til akslen.
5. Ankervikling: det er normalt en tidligere viklet kobberspole, der hviler i ankerspalter. Ankerlederne er isoleret fra hinanden og også fra ankerkernen. Armaturvikling kan vikles ved hjælp af en af de to metoder; skødvikling eller bølgevikling. Dobbeltlags lap eller bølgeviklinger anvendes generelt. En dobbeltlagsvikling betyder, at hver ankerspalte vil bære to forskellige spoler.
6. kommutator og børster: fysisk forbindelse til ankerviklingen foretages gennem et kommutator-børstearrangement. Funktionen af en kommutator i en dc-generator er at samle den strøm, der genereres i ankerledere. Mens der i tilfælde af en dc-motor hjælper kommutator med at levere strøm til ankerlederne. En kommutator består af et sæt kobbersegmenter, der er isoleret fra hinanden. Antallet af segmenter er lig med antallet af armaturspoler. Hvert segment er forbundet til en ankerspole, og kommutatoren er indtastet på akslen. Børster er normalt lavet af kulstof eller grafit. De hviler på kommutatorsegmenter og glider på segmenterne, når kommutatoren roterer og holder den fysiske kontakt for at indsamle eller levere strømmen.

kommutator

arbejdsprincip for en DC-generator:

i henhold til Faradays love om elektromagnetisk induktion, når en leder placeres i et varierende magnetfelt (eller en leder bevæges i et magnetfelt), induceres en emf (elektromotorisk kraft) i lederen. Størrelsen af induceret emf kan beregnes ud fra EMF-ligningen for dc-generator. Hvis lederen er forsynet med en lukket sti, vil den inducerede strøm cirkulere inden for stien. I en DC-generator producerer feltspoler et elektromagnetisk felt, og ankerlederne drejes ind i feltet. Således genereres en elektromagnetisk induceret emf i ankerlederne. Retningen af induceret strøm er givet af Flemings højre håndregel.

behov for en Split ring kommutator:

ifølge Flemings højre håndregel ændres retningen af induceret strøm, når lederens bevægelsesretning ændres. Lad os overveje en anker, der roterer med uret, og en leder til venstre bevæger sig opad. Når ankeret fuldender en halv rotation, vil bevægelsesretningen for den pågældende leder vendes til nedad. Derfor vil strømretningen i hver ankerleder skifte. Hvis du ser på ovenstående figur, vil du vide, hvordan retningen af den inducerede strøm veksler i en ankerleder. Men med en split ring kommutator, forbindelser af ankerledere bliver også vendt, når den aktuelle reversering opstår. Og derfor får vi ensrettet strøm ved terminalerne.

typer af en DC generator:

DC generatorer kan klassificeres i to hovedkategorier, nemlig; (i) separat ophidset og (ii) selv-ophidset.
(i) separat ophidset: i denne type aktiveres feltspoler fra en uafhængig Ekstern DC-kilde.
(ii) selvspændt: i denne type aktiveres feltspoler fra strømmen produceret af selve generatoren. Indledende emf-generation skyldes resterende magnetisme i feltpoler. Den genererede emf får en del af strømmen til at strømme i feltspolerne, hvilket styrker feltstrømmen og derved øger emf-generationen. Selvspændte dc-generatorer kan yderligere opdeles i tre typer –
(A) serie sårfeltvikling i serie med ankervikling
(b) Shunt sårfeltvikling parallelt med ankervikling
(c) sammensat sårkombination af serie og shuntvikling
du kan lære mere om typer af en DC – generator/maskine her.