直流發電機

直流發電機的工作原理

發電機是基於使用 電磁感應定律，據此，在磁場中運動並穿過磁通量的導體中， 由 ef 引起。

直流電機的主要部件之一是磁路，通過它閉合磁通量。直流電機的磁路（圖 1）由靜止部分 - 定子 1 和旋轉部分 - 轉子 4 組成。定子是一個鋼殼，電機的其他部件（包括磁極 2）都連接在鋼殼上。磁極3，放置勵磁線圈，由直流供電，產生主磁通量Ф0。

米。 1. 四極直流電機的磁路

米。 2. 組裝轉子磁路的板材：a — 帶開放通道，b — 帶半封閉通道

機器的轉子由沖壓鋼板組裝而成，帶有用於軸和通風的圓周槽和孔（圖 2）。在轉子的通道（圖 1 中的 5）中放置直流電機的工作繞組，即由主磁通感應出 em 的繞組。 ETC。和該繞組稱為電樞繞組（因此直流電機的轉子通常稱為電樞）。

e.等的意思c. 直流發電機可以切換，但其極性保持不變。直流發電機的工作原理如圖1所示。 3.

永磁體的兩極產生磁通量。想像一下，電樞繞組由一匝組成，其末端連接到不同的半環，彼此隔離。這些半環 組建收集器，隨著電樞繞組的轉動而轉動。同時，固定刷沿著收集器滑動。

當線圈在磁場中旋轉時，會在其中感應出電動勢

其中 B 是磁感應強度，l 是導線的長度，v 是它的線速度。

當線圈所在平面與磁極中心線所在平面重合時（線圈垂直放置），導線穿過最大磁通量，並在其中感應出最大值e。 ETC。 c. 當輪廓是水平的，例如ETC。 v. 在電線中為零。

e.等的方向導體中的 p 由右手法則確定（在圖 3 中用箭頭表示）。當線圈旋轉期間，導線從另一極下方穿過時，e 的方向。 ETC。 v. 他皈依了。但是由於集電器隨線圈旋轉而電刷是靜止的，因此位於北極下方的電線始終連接到上電刷，例如ETC。 v. 遠離刷子的方向。結果，電刷的極性保持不變，因此在e方向上保持不變。 ETC。在刷子上——egSCH（圖 4）。

米。 3.最簡單的直流發電機

米。 4、電動勢隨時間變化。最簡單的直流發電機

雖然e.等。 c.最簡單的直流發電機是方向不變的，它的值是變化的，一圈旋轉最大值和零值的兩倍。具有如此大紋波的直流電不適合大多數直流接收器，嚴格意義上不能稱為恆定的。

為了減少紋波，直流發電機的電樞繞組由大量匝數（線圈）構成，集電體由大量相互隔離的集電板構成。

讓我們考慮平滑波的過程，以圓形電樞繞組（圖 5）為例，該繞組由四個繞組（1、2、3、4）組成，每個繞組兩匝。電樞以頻率 n 順時針旋轉，位於電樞外側的電樞繞組導線中感應出 e。 ETC。 （方向由箭頭指示）。

電樞繞組是由串聯匝數組成的閉合電路。但就電刷而言，電樞繞組是兩個並聯的支路。在圖。如圖 5 所示，一個並聯支路由線圈 2 組成，第二個並聯支路由線圈 4 組成（在線圈 1 和 3 中，不感應電動勢，它們的兩端連接到一個電刷）。在圖。在圖 5b 中，錨顯示在 1/8 圈後它所處的位置。在這個位置，一個並聯電樞繞組由串聯線圈 1 和 2 以及串聯線圈 3 和 4 中的第二個組成。

米。 5.最簡單的環形電樞直流發電機方案

當電樞相對於電刷旋轉時，每個線圈都具有恆定的極性。地址變更等c. 繞組隨電樞旋轉的時間如圖 1 所示。 6、一個。 D.d.C.在畫筆上等於e。 ETC。 v. 電樞繞組的各並聯支路。如圖。 5 表明 e. etc. c.平行分支等於或e。 ETC。 c. 一卷或數量 e. ETC。 c. 兩個相鄰的繞組：

由於 e 的這種脈動。 ETC。 c. 電樞繞組明顯減少（圖 6，b）。通過增加匝數和集電板的數量，可以獲得幾乎恆定的輻射。 ETC。 v. 電樞繞組。

直流發電機設計

在電氣工程技術進步的過程中，直流電機的設計發生了變化，但基本細節保持不變。

考慮一種由工業生產的直流電機類型的設備。如前所述，機器的主要部件是定子和電樞。定子 6（圖 7）製成鋼製圓柱體，既可固定其他部件，又可防止機械損壞，是磁路的固定部分。

磁極4附在定子上，可 永久磁鐵 （對於低功率機器）或電磁鐵。在後一種情況下，勵磁線圈 5 放置在磁極上，提供直流電並產生相對於定子的固定磁通量。

由於極數較多，它們的繞組並聯或串聯，但使南北兩極交替出現（見圖1）。帶有自己繞組的附加磁極位於主磁極之間。端罩 7 連接到定子（圖 7）。

直流電機的電樞 3 由鋼板組裝而成（見圖 2），以減少渦流造成的功率損耗。這些薄片彼此絕緣。電樞是機器磁路的可移動（旋轉）部分。電樞線圈或工作線圈9放置在電樞通道中。

米。 6. 來自繞組和環形電樞繞組的 EMF 的時間變化

目前製造的機器帶有電樞和鼓式繞組。先前考慮的環形電樞繞組的缺點是e。 ETC。 c. 僅在位於電樞外表面的導體中感應。因此，只有一半的電線處於活動狀態。在滾筒的電樞繞組中，所有導線都處於活動狀態，即產生相同的 e。與環形電樞電機一樣，需要將近一半的導電材料。

位於凹槽中的電樞繞組的導體通過匝的前部相互連接。每個插槽通常包含幾根電線。一個槽的導體與另一個槽的導體相連，形成串聯連接，稱為線圈或段，段串聯連接，形成閉合電路。鍵合順序應該是e。 ETC。 v. 包含在一個平行分支中的導線具有相同的方向。

在圖。圖 8 顯示了最簡單的兩極電機鼓形電樞繞組。實線顯示了收集器側各部分之間的連接，虛線顯示了另一側電線的端部連接。從截面的連接點到集電板製成條帶。 e.等的方向線圈導線中的 p. 如圖所示：«+» — 從閱讀器的方向，«•» — 閱讀器的方向。

這種電樞的繞組也有兩個平行分支：第一個由槽 1、6、3、8 的導線形成，第二個由槽 4、7、2、5 的導線形成。當電樞旋轉時，其導線形成平行分支的槽的組合一直在變化，但平行分支始終由四個通道的導線形成，它們在空間中佔據恆定位置。

米。七、鼓式電樞直流電機的佈置

米。 8.最簡單的繞法

工廠生產的機器在滾筒的電樞圓周上有數十或數百個凹槽，集電板的數量等於電樞繞組的截面數。

集電極 1（見圖 7）由相互隔離的銅板組成，它們連接到電樞繞組各部分的連接點，用於轉換變量 e。 ETC。 v. 在電樞繞組的導線中以常數 e。 ETC。 c.在發電機的電刷2上或從網絡提供給電動機電刷的直流電轉換成電動機電樞繞組的導線中的交流電。收集器與電樞一起旋轉。

電樞轉動時，固定電刷2沿集電體滑動，電刷為石墨和銅-石墨。它們安裝在可以旋轉一定角度的刷架中。用於通風的葉輪8連接到錨。

直流發電機的分類及參數

直流發電機的分類是根據勵磁線圈的電源類型來分類的。區分：

1.自勵發電機，其勵磁線圈由外部電源（電池或其他直流電源）供電。在小功率發電機（幾十瓦）中，主磁通量可以由永磁體產生，

2、自勵式發電機，其勵磁線圈由發電機本身供電。根據電樞和勵磁繞組與外電路的連接方式，有：並勵發電機，其中勵磁繞組與電樞繞組並聯（並聯發電機），串勵發電機，其中這些發電機繞組串聯（串聯發電機），混合勵磁發電機，其中一個勵磁繞組與電樞繞組並聯，第二個串聯（組合發電機）。

直流發電機的額定方式由額定功率-發電機給接收器的功率、電樞繞組端子處的額定電壓、電樞額定電流、勵磁電流、電機額定頻率決定。電樞的旋轉。這些值通常會在生成器的護照中註明。