5.Устройство машины постоянного тока(мпт).

На рис. 1-1 представлена про-

стейшая машина постоянного тока, а на рис. 1-2 дано схематиче-

ское изображение этой машины в осевом направлении. Неподвиж-

ная часть машины, называемая и н д у к т о р о м , состоит из

п о л ю с о в и круглого стального я р м а , к которому прикреп-

ляются полюсы. Назначением индуктора является создание в ма-

шине основного магнитного потока. Индуктор изображенной на

рис. 1-1 простейшей машины имеет два полюса 1 (ярмо индуктора

на рис. 1-1 не показано).

Вращающаяся часть машины состоит из укрепленных на валу

цилиндрического я к о р я 2 и к о л л е к т о р а . 3. Якорь

состоит из с е р д е ч н и к а , набранного из листов электротехни-

ческой стали, и о б м о т к и , укрепленной на сердечнике якоря.

Обмотка якоря в показанной на рис. 1-1 и 1-2 простейшей машине

имеет один виток. Концы витка соединены с изолированными от

вала медными пластинами коллектора, число которых в рассматри-

ваемом случае равно двум. На коллектор налегают две неподвижные

щетки 4, с помощью которых обмотка якоря соединяется с внешней

цепью.

Основной магнитный поток в нормальных машинах постоянного

тока создается обмоткой возбуждения, которая расположена на

сердечниках полюсов и питается постоянным током. Магнитный

поток проходит от северного полюса N через якорь к южному

полюсу S и от него через ярмо снова к северному полюсу. Сердеч-

ники полюсов и ярмо также изготовляются из ферромагнитных

материалов.

Рассмотрим несколько подробнее устройство машины постоян-

ного тока и приведем краткое описание ее главных конструктивных

элементов.

На рис. 1-6 изображен полюс машины. Сердечники полюсов

набираются из листов, выштампованных из электротехнической

стали толщиной 0,5—1 мм, а иногда также из листов конструкцион-

ной стали- толщиной до 2 мм. Так как магнитный поток полюсов

в стационарных режимах не изменяется, то листы друг от друга

обычно не изолируются.-Сердечник полюса стягивается шпильками,

концы которых расклепываются. Нижняя, уширенная, часть

сердечника называется п о л ю с н ы м н а к о н е ч н и к о м или

б а ш м а к о м . Расположенная на полюсе обмотка часто разби-

вается на 2—4 катушки для лучшего ее охлаждения.

Число главных полюсов всегда четное, причем северные и

южные полюсы чередуются, что достигается соответствующим

соединением катушек возбуждения от-

дельных полюсов. Катушки всех полю-

сов соединяются обычно последова-

тельно. Мощность, затрачиваемая на

возбуждение, составляет около 0,5—

3°О от номинальной мощности маши-

ны. Первая цифра относится к маши-

нам мощностью в тысячи киловатт,

а вторая — к машинам мощностью

около 5 кет.

Для улучшения условий токосъема

с коллектора (см. гл. 6) в машинах

мощностью более 0,5 кет между глав-

ными полюсами устанавливаются также дополнительные полкэсы,

которые меньше главных по своим размерам. Сердечники дополни-

тельных полюсов обычно изготовляются из конструкционной стали.

Как главные, так и дополнительные полюсы крепятся к ярму

с помощью болтов. Ярмо в современных машинах обычно выпол-

няется из стали (из стальных труб в машинах малой мощности, из

стального листового проката, а также из стального литья). Чугун

вследствие относительно малой магнитной проницаемости не при-

меняется.

В машинах постоянного тока массивное ярмо является одно-

временно также станиной, т. е. той частью, к которой крепятся

другие неподвижные части машины и с помощью которой машина

обычно крепится к фундаменту или другому основанию.

Сердечник якоря набирается из штампованных дисков (рис. 1-7, а)

электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Диски насаживаются

либо непосредственно на вал (при Da 75 см), либо набираются

на якорную втулку (Da 32 40 см), которая надевается на вал.

Сердечники якоря диаметром 100 см и выше составляются из штам-

пованных сегментов (рис. 1-7, б) электротехнической стали. Сег-

менты набираются на корпус якоря, который изготовляется обычно

из листового стального проката и с помощью втулки соединяется

с валом. Для крепления к корпусу якоря сегменты отштамповы-

ваются с гнездами для ласточкиных хвостов либо с выступающими

ласточкиными хвостами (рис. 1-8).

В сердечнике якоря в зависимости от выбранной системы венти-

ляции могут быть аксиальные или радиальные каналы. Аксиаль-

ные каналы образуются выштампованными в дисках сердечника

отверстиями. Радиальные каналы создаются с помощью дистан-

ционных распорок или ветрениц, посредством которых сердечник

якоря (рис. 1-9) подразделяется на отдельные пакеты 1 шириной

40—70 мм и каналы 2 между ними шириной около 5—10 мм. Ветре-

ницы приклепываются или привариваются к крайним листам паке-

тов. Сердечник якоря крепится с помощью нажимных плит или

фланцев 6.

В пазы на внешней поверхности якоря укладываются катушки

обмотки якоря (см. гл. 3). Выступающие с каждой стороны из сер-

дечника Якоря (рис. 1-9) лобовые части обмотки 3 имеют вид ци-

линдрического кольца и своими внутренними поверхностями опи-

раются на обмоткодержатели 5, а по внешней поверхности крепятся

проволочными бандажами 7. Обмотка соединяется с коллектором 4.

Величина воздушного зазора между полюсами и якорем в малых

машинах менее 1 мм, а в крупных до 1 см.

Устройство коллектора машины небольшой мощности показано

на рис. 1-10. Он состоит из медных пластин 1 толщиной 3—15 мм,

изолированных друг от друга миканитовыми прокладками толщи-

ной около 1 мм. Пластины имеют трапецеидальное сечение и вместе

с прокладками составляют кольцо, которое скрепляется с помощью

нажимных фланцев 4, стянутых стяжными болтами 7. От нажимных

фланцев пластины коллектора изолируются миканитовыми коллек-

торными манжетами 2. Собранный коллектор крепится на валу 6

с помощью шпонки 5. К каждой пластине коллектора присоеди-

няются соединительные прово-

дники — «петушки» 3 — от об-

мотки якоря.

Подобное в принципе устрой-

ство имеют коллекторы подав-

ляющего большинства машин.

В последнее время в малых ма-

шинах коллекторные пластины

с миканитовыми прокладками

часто запрессовываются в пласт-

массу.

Для отвода тока от вра-

щающегося коллектора и под-

вода к нему тока применяется

щеточный аппарат, который состоит из щеток, щеткодержа-

телей, щеточных пальцев, щеточной траверсы и токособираю-

щих шин.

Одна из типичных конструкций щеткодержателя показана на

рис. 1-11. Щеткодержатели укрепляются на щеточных пальцах.

На каждом щеточном пальце обычно помещают несколько или

целый ряд щеткодержателей со щетками, которые работают парал-

лельно, Щеточные пальцы, число которых обычно равно числу

главных полюсов, крепятся к щеточной траверсе (рис. 1-12) и

электрически изолируются от нее. Траверса крепится к неподвиж-

ной части машины: в машинах малой и средней мощности — к втулке

подшипникового щита, а в крупных машинах — к станине. Обычно

предусматривается возможность поворота траверсы для установки

щеток в правильное положение (см. гл. 3). Полярности щеточных

пальцев чередуются, и все пальцы одной полярности соединяются

между собой сборными шинами. Шины с помощью отводов

соединяются с выводными зажимами или с другими обмотками

машины.

Коллектор и щеточный аппарат являются весьма ответствен-

ными узлами машины, от конструкции и качества изготовления

которых в большой степени зависит бесперебойная работа машины

и надежность электрического контакта между коллектором и щет-

ками.