Принцип действия генератора

При вращении якоря машины в направлении по часовой стрелке в проводниках обмотки якоря индуктируется ЭДС, направление которой может быть определено по правилу правой руки. Значение индуктируемой в проводнике ЭДС:

^еп_Р = В1 V, где В - магнитная индукция; / - активная длина проводника; V — линейная скорость перемещения проводника.

Рис. 4.1:

1 — полюс; 2 — якорь; 3 — коллектор; 4 — щетка

Полная ЭДС якоря рассматриваемой машины равна Е_а= 2-е . ЭДС Е_а является переменной, т. к. проводники обмотки якоря проходят попеременно под северным и южным полюсами, в результате чего направление ЭДС в проводниках меняется.

Если обмотка якоря с помощью щеток замкнута через внешнюю цепь, то в обмотке возникает переменный ток, а во внешней цепи — постоянный. Это объясняется тем, что под верхней щеткой всегда находится пластина, соединенная с проводником, расположенным под северным полюсом, а под нижней щеткой — пластина, соединенная с проводником, расположенным под южным полюсом. В результате этого полярность щеток и направление тока во внешней цепи остаются неизменными. Таким образом, в генераторе коллектор является механическим выпрямителем, который преобразует переменный ток обмотки якоря в постоянный ток внешней цепи. Для улучшения условий токосъема с коллектора в машинах с мощностью более 0,5 кВт между главными полюсами устанавливаются добавочные полюсы. Обмотка добавочных полюсов включается последовательно в цепь обмотки якоря. Сердечник добавочного полюса изготавливается из стали и имеет обычно монолитную конструкцию. Общий вид машины постоянного тока приведен на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Машина постоянного тока:

• 1 — вал; 2 — задний подшипниковый щит; 3 — коллектор; 4 — щетки;
• 5 — магнитопровод якоря с обмоткой; 6 — сердечник главного полюса;
• 7 - обмотка возбуждения; 8 — станина; 9 — передний подшипниковый щит; 10 — вентилятор; 11- лапы; 12 — подшипники