Penjana DC

Prinsip operasi penjana DC

Penjana adalah berdasarkan penggunaan hukum aruhan elektromagnet, mengikut mana dalam konduktor yang bergerak dalam medan magnet dan melintasi fluks magnet, adalah disebabkan oleh ef.

Salah satu bahagian utama mesin DC ialah litar magnet yang melaluinya fluks magnet ditutup. Litar magnet mesin DC (Rajah 1) terdiri daripada bahagian pegun — pemegun 1 dan bahagian berputar — pemutar 4. Pemegun ialah bekas keluli di mana bahagian lain mesin dipasang, termasuk kutub magnet 2. Dihidupkan kutub magnet 3, gegelung yang mengujakan diletakkan, dikuasakan oleh arus terus dan mencipta fluks magnet utama Ф0.

nasi. 1. Litar magnet mesin DC empat kutub

nasi. 2. Lembaran dari mana litar magnetik pemutar dipasang: a — dengan saluran terbuka, b — dengan saluran separa tertutup

Rotor mesin dipasang daripada kepingan keluli bercop dengan alur lilitan dan lubang untuk aci dan pengudaraan (Gamb. 2). Dalam saluran (5 dalam Rajah 1) pemutar diletakkan belitan kerja mesin DC, iaitu belitan di mana em diaruhkan oleh fluks magnet utama. dan lain-lain. denganPenggulungan ini dipanggil belitan angker (oleh itu pemutar mesin DC biasanya dipanggil angker).

Maksud e. dll. c. Penjana DC boleh ditukar tetapi kekutubannya kekal malar. Prinsip kerja penjana DC ditunjukkan dalam rajah. 3.

Kutub magnet kekal mencipta fluks magnet. Bayangkan bahawa belitan angker terdiri daripada satu pusingan, hujungnya dilekatkan pada separuh cincin yang berbeza, diasingkan antara satu sama lain. Separuh cincin ini membentuk pengumpul, yang berputar dengan pusingan belitan angker. Pada masa yang sama, berus pegun meluncur di sepanjang pengumpul.

Apabila gegelung berputar dalam medan magnet, emf teraruh di dalamnya

di mana B ialah aruhan magnet, l ialah panjang wayar, v ialah halaju linearnya.

Apabila satah gegelung bertepatan dengan satah garis tengah tiang (gegelung terletak secara menegak), wayar melintasi fluks magnet maksimum dan nilai maksimum e teraruh di dalamnya. dan lain-lain. c. Apabila kontur mendatar, cth. dan lain-lain. v. dalam wayar adalah sifar.

Arah e., dsb. p dalam konduktor ditentukan oleh peraturan tangan kanan (dalam Rajah 3 ditunjukkan oleh anak panah). Apabila semasa putaran gegelung wayar melepasi di bawah tiang lain, arah e. dan lain-lain. v. dia bertaubat. Tetapi oleh kerana pengumpul berputar dengan gegelung dan berus adalah pegun, maka wayar yang terletak di bawah kutub utara sentiasa disambungkan ke berus atas, mis. dan lain-lain. v. yang diarahkan menjauhi berus. Akibatnya, kekutuban berus kekal tidak berubah dan oleh itu kekal tidak berubah dalam arah e. dan lain-lain. pada berus - egSCH (Rajah 4).

nasi. 3. Penjana DC yang paling mudah

nasi. 4. Perubahan masa daya gerak elektrik.penjana DC yang paling mudah

Walaupun e. dll. c. Penjana arus terus yang paling mudah adalah malar dalam arah, nilainya berubah, berputar dua kali maksimum dan dua kali nilai sifar dalam satu pusingan. DC dengan riak yang begitu besar tidak sesuai untuk kebanyakan penerima DC dan dalam erti kata yang ketat perkataan itu tidak boleh dipanggil tetap.

Untuk mengurangkan riak, belitan angker penjana DC dibuat daripada sebilangan besar lilitan (gegelung), dan pengumpul diperbuat daripada sejumlah besar plat pengumpul yang diasingkan antara satu sama lain.

Mari kita pertimbangkan proses melicinkan gelombang, menggunakan contoh belitan angker bulat (Rajah 5), yang terdiri daripada empat belitan (1, 2, 3, 4), dua lilitan dalam setiap satu. Angker berputar mengikut arah jam dengan frekuensi n dan e teraruh dalam wayar belitan angker yang terletak di bahagian luar angker. dan lain-lain. (arah ditunjukkan oleh anak panah).

Penggulungan angker ialah litar tertutup yang terdiri daripada lilitan bersambung siri. Tetapi dari segi berus, belitan angker adalah dua cabang selari. Dalam rajah. 5, dan satu cawangan selari terdiri daripada gegelung 2, yang kedua terdiri daripada gegelung 4 (dalam gegelung 1 dan 3, EMF tidak teraruh dan ia disambungkan pada kedua-dua hujung ke satu berus). Dalam rajah. 5b, sauh ditunjukkan dalam kedudukan yang diambil selepas 1/8 pusingan. Dalam kedudukan ini, satu belitan angker selari terdiri daripada gegelung bersambung siri 1 dan 2, dan gegelung kedua bersambung siri 3 dan 4.

nasi. 5. Skim penjana DC termudah dengan angker gelang

Setiap gegelung, apabila angker berputar berkenaan dengan berus, mempunyai kekutuban malar. Pertukaran alamat, dsb. c. belitan dalam masa dengan putaran angker ditunjukkan dalam rajah. 6, a. D. d.C. pada berus adalah sama dengan e. dan lain-lain. v. setiap cabang selari belitan angker. Rajah. 5 menunjukkan bahawa e. dsb. c.cabang selari adalah sama dengan atau e. dan lain-lain. c.satu gegelung atau kuantiti e. dan lain-lain. c. dua belitan bersebelahan:

Akibat daripada denyutan e. dan lain-lain. c. belitan angker berkurangan dengan ketara (Rajah 6, b). Dengan menambah bilangan lilitan dan plat pengumpul, sinaran yang hampir malar boleh diperolehi. dan lain-lain. v. belitan angker.

Reka Bentuk Penjana DC

Dalam proses kemajuan teknikal dalam kejuruteraan elektrik, reka bentuk mesin DC berubah, walaupun butiran asas tetap sama.

Pertimbangkan peranti salah satu jenis mesin DC yang dihasilkan oleh industri. Seperti yang dinyatakan, bahagian utama mesin ialah stator dan angker. Stator 6 (Rajah 7), dibuat dalam bentuk silinder keluli, berfungsi untuk mengikat bahagian lain dan melindungi daripada kerosakan mekanikal dan merupakan bahagian pegun litar magnet.

Kutub magnet 4 dipasang pada stator, yang boleh magnet kekal (untuk mesin kuasa rendah) atau elektromagnet. Dalam kes kedua, gegelung yang mengujakan 5 diletakkan pada kutub, dibekalkan dengan arus terus dan mencipta fluks magnet pegun berbanding stator.

Dengan bilangan kutub yang banyak, belitannya disambung secara selari atau bersiri, tetapi supaya kutub utara dan selatan silih berganti (lihat Rajah 1). Tiang tambahan dengan belitannya sendiri terletak di antara tiang utama. Perisai hujung 7 dipasang pada stator (Gamb. 7).

Angker 3 mesin DC dipasang daripada keluli kepingan (lihat Rajah 2) untuk mengurangkan kehilangan kuasa daripada arus pusar. Lembaran terlindung antara satu sama lain.Angker ialah bahagian boleh alih (berputar) pada litar magnet mesin. Gegelung angker atau gegelung kerja 9 diletakkan di dalam saluran angker.

nasi. 6. Perubahan masa EMF daripada belitan dan belitan angker gelang

Mesin pada masa ini dihasilkan dengan penggulungan jenis angker dan dram. Penggulungan angker cincin yang sebelum ini dianggap mempunyai kelemahan iaitu e. dan lain-lain. c. teraruh hanya dalam konduktor yang terletak pada permukaan luar angker. Oleh itu, hanya separuh daripada wayar yang aktif. Dalam penggulungan angker dram, semua wayar aktif, iaitu, untuk mencipta yang sama e. seperti mesin angker cincin hampir separuh bahan pengalir diperlukan.

Konduktor penggulungan angker, yang terletak di alur, disambungkan oleh bahagian hadapan lilitan. Setiap slot biasanya mengandungi beberapa wayar. Konduktor satu slot disambungkan kepada konduktor slot yang satu lagi untuk membentuk sambungan bersiri yang dipanggil gegelung atau keratan.Keratan disambung secara bersiri dan membentuk litar tertutup. Urutan ikatan hendaklah sedemikian e. dan lain-lain. v. dalam wayar yang termasuk dalam satu cawangan selari mempunyai arah yang sama.

Dalam rajah. 8 menunjukkan belitan angker dram yang paling mudah bagi mesin dua kutub. Garisan pepejal menunjukkan sambungan bahagian antara satu sama lain pada bahagian pengumpul, dan garis putus-putus menunjukkan sambungan hujung wayar pada bahagian bertentangan. Jalur dibuat dari titik sambungan bahagian ke plat pengumpul. Arah e., dsb. p. dalam wayar gegelung ditunjukkan dalam rajah: «+» — arah daripada pembaca, «•» — arah kepada pembaca.

Penggulungan angker sedemikian juga mempunyai dua cabang selari: yang pertama dibentuk oleh wayar slot 1, 6, 3, 8, yang kedua - oleh wayar slot 4, 7, 2, 5. Apabila angker berputar , gabungan slot yang wayarnya membentuk cawangan selari, berubah sepanjang masa, tetapi sentiasa cawangan selari dibentuk oleh wayar empat saluran, yang menduduki kedudukan tetap di angkasa.

nasi. 7. Susunan mesin DC angker jenis dram

nasi. 8. Penggulungan yang paling mudah

Mesin yang dihasilkan oleh kilang mempunyai puluhan atau ratusan alur di sepanjang lilitan angker dram dan bilangan plat pengumpul sama dengan bilangan bahagian belitan angker.

Pengumpul 1 (lihat Rajah 7) terdiri daripada plat kuprum, diasingkan antara satu sama lain, yang disambungkan ke titik sambungan bahagian belitan angker dan berfungsi untuk menukar pembolehubah e. dan lain-lain. v. dalam wayar belitan angker dalam pemalar e. dan lain-lain. c. pada berus 2 penjana atau penukaran arus terus yang dibekalkan kepada berus motor daripada rangkaian kepada arus ulang alik dalam wayar belitan angker motor. Pengumpul berputar dengan angker.

Apabila angker berputar, berus tetap 2 menggelongsor di sepanjang pengumpul. Berus adalah grafit dan kuprum-grafit. Ia dipasang pada pemegang berus yang boleh diputar pada sudut tertentu. Pendesak 8 untuk pengudaraan disambungkan kepada penambat.

Klasifikasi dan parameter penjana DC

Klasifikasi penjana DC adalah berdasarkan jenis sumber kuasa gegelung pengujaan. Bezakan:

1.penjana teruja sendiri, gegelung pengujaan yang dikuasakan oleh sumber luaran (bateri atau sumber arus terus lain). Dalam penjana kuasa rendah (berpuluh-puluh watt), fluks magnet utama boleh dicipta oleh magnet kekal,

2. Penjana teruja sendiri, gegelung pengujaan yang dikuasakan oleh penjana itu sendiri. Mengikut skema sambungan angker dan belitan pengujaan berhubung dengan litar luaran, terdapat: penjana pengujaan selari, di mana belitan pengujaan disambungkan selari dengan belitan angker (penjana shunt), penjana pengujaan siri, di mana ini belitan disambungkan secara bersiri (penjana siri), penjana dengan pengujaan bercampur, di mana satu belitan yang menarik disambungkan selari dengan belitan angker, dan yang kedua dalam siri (penjana gabungan).

Mod undian penjana DC ditentukan oleh kuasa undian - kuasa yang diberikan penjana kepada penerima, voltan undian pada terminal belitan angker, arus undian angker, arus pengujaan, frekuensi undian putaran angker. Nilai-nilai ini biasanya ditunjukkan dalam pasport penjana.