Koks kolektorius naudojamas nuolatinės srovės mašinose?

Kolekcininkas Tai viena nuo kitos ir nuo armatūros veleno izoliuotų varinių plokščių sistema. Čiaupai iš armatūros apvijos prilituojami prie plokščių. Stumdomi kontaktai (šepečiai) naudojami kolektoriaus prijungimui prie mašinos spaustukų ir išorinės grandinės.

Kolektorius elektros mašinose veikia kaip AC / DC lygintuvas (generatoriuose) ir atlieka automatinio srovės krypties perjungimo vaidmenį besisukančiose armatūros laiduose (varikliuose).

Kai magnetinį lauką kerta tik du laidai, sudarantys rėmą, kolektorius bus vienas žiedas, supjaustytas į dvi dalis, izoliuotas viena nuo kitos. Iš esmės kiekvienas puslankis vadinamas kolektoriaus plokšte.

Kiekviena rėmo pradžia ir galas yra pritvirtinti prie savo kolektoriaus plokštės. Šepečiai yra išdėstyti taip, kad vienas iš jų visada būtų prijungtas prie laido, kuris pajudės į Šiaurės ašigalį, o kitas - prie laido, kuris judės į Pietų ašigalį. Fig. 1. parodytas bendras kolektoriaus elektrinės mašinos vaizdas.

Norėdami apsvarstyti kolektoriaus veikimą, remsimės Fig.2, kuriame rėmas su laidais A ir B parodytas skyriuje. Aiškumo dėlei viela A pavaizduota storu apskritimu, o viela B – dviem plonais apskritimais.

Šepečiai uždaromi nuo išorinio pasipriešinimo, tada e. ir pan., indukuoti laiduose, uždaroje grandinėje sukels elektros srovę. Todėl žvelgiant į kolektoriaus veikimą negalima pasakyti ne apie sukeltą e. ir tt s., o indukuotai elektros srovei.

Ryžiai. 1. Elektrinių mašinų kolektorius

Ryžiai. 2. Supaprastintas bako vaizdas

Ryžiai. 3. Kintamosios srovės ištaisymas naudojant kolektorių

Leiskite rėmui suktis pagal laikrodžio rodyklę. Tuo metu, kai besisukantis rėmas užima padėtį, parodytą fig. 3, A, jo laiduose bus indukuojama didžiausia srovė, nes laidai kerta jiems statmenas magnetines jėgos linijas.

Indukuota srovė iš laido B, prijungto prie kolektoriaus plokštės 2, tekės į šepetį 4 ir, praeidama per išorinę grandinę, grįš per šepetį 3 į laidą A. Šiuo atveju dešinysis šepetys bus teigiamas, o kairysis – neigiamas.

Tolesnis rėmelio sukimas (B padėtis) vėl sukels srovę abiejuose laiduose; tačiau srovės kryptis laiduose bus priešinga, nei jie turėjo A padėtyje. Kadangi kartu su laidais suksis ir kolektoriaus plokštės, 4 šepetys vėl tieks elektros srovę į išorinę grandinę, o srovė grįš į rėmas per šepetį 3.

Iš to išplaukia, kad, nepaisant pačiuose besisukančių laidų srovės krypties pasikeitimo, dėl kolektoriaus atliekamo perjungimo, srovės kryptis išorinėje grandinėje nepasikeitė.

Kitą akimirką (padėtis D), kai rėmas vėl užims poziciją neutralioje linijoje, laiduose, taigi ir išorinėje grandinėje, nebus srovės.

Vėlesniais laiko momentais nagrinėjamas judesių ciklas bus kartojamas ta pačia tvarka. Tokiu būdu išorinėje grandinėje dėl kolektoriaus indukuotos srovės kryptis visą laiką išliks ta pati ir tuo pačiu bus išsaugotas šepečių poliškumas.

Ryžiai. 4. Nuolatinės srovės variklio kolektorius

Kreivė pav. 5. Iš kreivės matyti, kad srovė pasiekia didžiausias reikšmes taškuose, kurie atitinka 90 ° ir 270 °, tai yra, kai laidininkai kerta jėgos linijas tiesiai po poliais. Taškuose 0 ° (360 °) ir 180 ° srovė išorinėje grandinėje yra lygi nuliui, nes laidai, einantys per neutralią liniją, nekerta elektros linijų.

Ryžiai. 5. Srovės pokyčio išorinėje grandinėje kreivė vienam rėmo apsisukimui po kolektoriaus korekcijos

Iš kreivės nesunku padaryti išvadą, kad nors srovės kryptis išorinėje grandinėje išlieka nepakitusi, jos reikšmė nuolat kinta nuo nulio iki maksimumo.

Elektravadinama pastovia kryptimi, bet kintamu dydžiu pulsuojanti srovė... Praktiniais tikslais srovės bangavimas yra labai nepatogus. Todėl generatoriuose jie siekia išlyginti bangavimą ir padaryti srovę vienodesnę.

Skirtingai nuo generatorių, nuolatinės srovės varikliuose kolektorius veikia kaip automatinis srovės krypties jungiklis besisukančiuose armatūros laiduose.Jei generatoriuje kolektorius tarnauja kintamajai srovei pakeisti į nuolatinę srovę, tai elektros variklyje kolektoriaus vaidmuo sumažinamas iki srovės paskirstymo armatūros apvijose taip, kad viso elektros variklio veikimo metu laidai, kurie šiuo metu yra po Šiaurės ašigaliu, srovė nuolat teka kuria – arba viena kryptimi, o po pietų ašigaliu – priešinga kryptimi.