Главная  Занятия по машиноведению 

1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

2-5. радиопомехи

Коллекторные электродвигатели сложны в изготовлении и требуют наблюдения и ухода за щетками и поверхностью коллектора. При . работе электродвигателя происходит искрение под щетками. Вследствие этого поверхность коллектора темнеет, а щетки и пластины коллектора быстро изнашиваются. Ведь маленькие иско)-ки - это электрические дуги, имеющие высокую температуру.

Искрение под щетками при переменном токе проявляется сильнее, чем при постоянном. Это объясняетс1я тем, что в замкнутой щеткой секции обмотки якоря наводится еще трансформаторная э.д.с, которой не было в электродвигателе постоянного тока.

Вредное влияние искрения на коллекторе заключается не только в изнашивании щеток и коллектора. При искрении создаются электромагнитные колебания, которые улавливаются радиоприемными устройствами. Стоит включить коллекторный электродвигатель, например пылесоса, как в динамиках радиоприемников и телевизоров послышатся трески, а на экране телевизора появятся светящиеся полосы, искажающие изображения.

Для снижения помех радиоприему электродвигатели снабжают фильтрами, состоящими из конденсаторов. Но полностью освободиться от помех не удается. Поэтому в электробытовых приборах стремятся всюду, где это возможно, заменить коллекторные электродвигатели асинхронными, которые не имеют щеток и коллектора, просты по устройству, надежны в работе и не создают помех радиоприему.

2-6. устройство коллекторных электродвигателей

Рассмотрим устройство нескольких типов коллекторных электродвигателей заводского изготовления. Из них самым простым является электродвигатель постоянного тока типа ДП-4 мощностью 1,5 Вт, напряжением 3,5 В и частотой вращения 2 000-2 500 об/мин. Он питается от батарейки карманного фонаря. В целях упрощения конструкции он не имеет катушек возбуждения, а магнитный поток создается постоянным магнитом 17 (рис. 2-9), имеющим форму параллелепипеда. К торцам магнита приставлены стальные пластины 14, образующие два полюсных наконечника. Магнит и пластины запрессованы в пластмассовый корпус 5. Поэтому никаких крепежных винтов в этом электродвигателе нет. Левая крышка представляет собой одно целое с корпусом, а правая при сборке скрепляет-

ся с корпусом при помощи клея. Вал / вращается в двух подшипниках 2, представляющих собой бронзовые втулочки.

Сердечник якоря собран из штампованных стальных листов 15, имеющих три зубца и три паза. Принятая форма якоря позволяет наматывать на станке катушки якорной обмотки на выступающие зубцы, а не вкладывать их в пазы. Это намного снижает трудоемкость обмотки якоря. К торцам сердечника якоря приклеены изоляционные пластины 4, а на вал надеты изоляционные втулки 3, предохраняющие от замыкания проводов обмотки якоря на сердечник и на вал.


Рис. 2-9. Электродвигатель постоянного тока типа ДП-4,

Выводные концы якорной обмотки 16 припаяны к пластинам коллектора. Пластины коллектора 10 представляют собой медные полоски, которые скреплены с изоляционными втулками 6 к 7 при помощи отогнутых усиков и клея. К пластинам коллектора прижимаются две щетки 9, припаянные к бронзовым пластинкам 8, которые одновременно служат и проводниками тока якоря. Концы пластинок вставлены в пазы крышки 12. В этих пазах закреплены лепестки 11, к которым припаяны проводники 13, соединяющие электродвигатель с батарейкой. Якорь электродвигателя можно реверсировать, меняя полярность подводимого к двигателю тока при помощи переключателя (рис, 2-3), Электродвигатели ДП-4 имеются в продаже и применяются для различных игрушек и действующих моделей, например собранных из деталей Конструктора .

На рис. 2-10 показано устройство электродвигателя мощностью 18 Вт при 4 000 об/мин и напряжении сети 127 и 220 В. Он может работать от сети как постоянного, так и переменного тока. Такие электродвигатели применяются для многих бытовых электроприборов, требующих большого пускового момента и широкой регулировки частоты вращения, например для электропривода швейных машин.



Якорь электродвигателя собран из круглых штампованных листов 18, в которых имеются пазы для вкладывания проводов обмотки якоря. Листы сердечника якоря склеены и напрессованы на вал /. Выводы от обмотки якоря припаяны к медным пластинам коллектора . Пакет статора собран из штампованных листов 14 электротехнической стали и залит в алюминиевую оболочку 17.


Рис. 2-J0. Универсальный коллекторный электродвигатель.

На полюсы 16, выштампованные вместе с сердечником статора, надеты катушки возбуждения 15, намотанные из эмалированного медного провода и изолированные лентой из лакоткани. Обмотка возбуждения соединена последовательно с якорем. Благодаря этому электродвигатель имеет большую перегрузочную способность, необходимую при работе в разных режимах нагрузки.

К торцевым поверхностям статора прикреплены винтами 4, про-ходЯ15ими через отверстия в сердечнике статора, передняя 10 и задняя 3 крышки, отлитые из алюминиевого сплава. В крышках смонтированы втулки 2 подшипников скольжения, имеющие шарообразную наружную поверхность. Благодаря этому оии всегда устанавливаются своими отверстиями вдоль оси вала.

Для подвода тока к обмотке якоря служат две щетки 9, спрессованные из графитно-угольиых порошков. Щетки вставлены в гнезда латунных втулок 8, запрессованных в отверстия крышки 10 и изолированных от иее гильзами из пластмассы 7. Подвод тока к щетке осуществляется при помощи медного гибкого канатика, проходящего внутри пружины, прижимающей щетку к коллектору. Один конец канатика заделай в тело щетки, а другой припаян к контактной пластине 6. На Наружном конце втулки 8 нарезана резьба, иа которую навинчен изоляционный колпачок 5. К корпусу электродвигателя скобой 12 прикреплена колодка 13 переключения электродвигателя на напряжение сети 127 или 220 В.

В последнее время широкое распространение получили электродвигатели постоянного тока с печатными обмотками якоря. На

рис. 2-11 показано устройство такого электродвигателя, имеющего существенные отличия от двигателей с проволочными обмотками. В радиотехннкие печатные схемы применяют уже давно, заменяя ими проволочные резисторы, индуктивности и емкости. Для возбуждения использовано восемь (по числу полюсов электродвигателя) постоянных магнитов 1. Они закреплены в стальном кольце 2. С другого конца к иим прикреплены полюсные наконечники трапецеидальной формы 4. Все эти детали установлены в левой части алюминиевого корпуса. В правой его части укреплено второе магнитное кольцо2. Между этими кольцами и полюсными наконечниками образуется узкая щель, в которой вращается якорь 5. Половины корпуса скреплены винтами.

Якорь представляет собой тонкий диск, изготовленный из стеклотекстолита. Обе стороны его покрыты тонкой фольгой, на которой и отпечатаны методом травления провода обмотки. Активные стороны 6 проводов расположены на диске радиальио, а лобовые соединения 7-наклонно. На рис. 2-11 сплошными линиями поКазаиы провода на передней стороне диска, а штриховыми - провода на обратной его стороне. Оии coeдшiяюtcя друг с другом через просверленные в диске отверстия, на стенках которых осаждена медь. Щеткодержатели со щетками 3 запрессованы в корпусе на расстоянии одного полюсного деления один от другого. Щетки прилегают непосредственно к проводам якоря, поэтому коллектор в таком электродвигателе отсутствует. Диск якоря закреплен иа втулке, надетой иа вал и заштифтованной на нем. Вал вращается в шарикоподшипниках.

Якорь С печатной обмоткой в 7-8 раз легче обычных якорей, собранных из штампованных стальных листов, значительно упрощаются процессы изготовления якоря, хорошее охлаждение обмотки допускает большие плотности тока (до 40 А/мм). Благодаря малой инерции якорь быстро разгоняется, поэтому электродвигатели с печатной обмоткой якоря применяют в быстродействующих следящих системах, устройствах автоматики и различных приборах.

В электродвигателях с обмоткой якоря, вкладываемой в пазы, проштампованные в стальных листах, процессы штамповки и особенно укладки проводов в пазы являются самыми сложными. Последние достижения химии, связанные с разработкой клеящих составов, обладающих после затвердения большой механической прочностью, дали возможность не вкладывать провода обмотки в пазы, а приклеивать их к гладкой поверхности цилиндрического якоря. На рис. 2-12 схематически показано устройство такого якоря. На вал / набраны листы 2 якоря без пазов. К ним при помощи эпоксидного клея 4 приклеены провода 5 обмотки якоря. Для повышения механической прочности каждый слой обмотки обернут стеклолентой 3.





Рис. 2-12. Якорь беспазового электродвигателя.

Электродвигатель с гладким якорем имеет лучшие характеристики, чем электродвигатель обычного типа. Он может развивать при пуске вращающий момент, равный 10-кратному номинальному моменту, поэтому валы таких электродвигателей делают усиленными. Электродвигатели с гладким якорем выполняют без вентиляторов, так как обмотка якоря хорошо охлаждается благодаря хорошим условиям теплоотдачи с поверхности якоря. Конструкция гладкого якоря представляет

большой интерес для самодельных электродвигателей в связи со значительным упрощением процессов изготовления.

; ГЛАВА ТРЕТЬЯ

ОДНОФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

3-1. трехфазный ток

Все электрические станции вырабатывают трехфазный переменный ток. Генераторы трехфазного тока имеют ряд преимуществ как перед генераторами постоянного тока, так и однофазными генераторами переменного тока.

На рис. 3-1 схематически изображен генератор трехфазного тока. Он состоит из неподвижной части t, называемой статором, и вращающейся части 2, называемой ротором. В пазы статора вложены три витка, проводники которых изображены кружочками с обозначением направления тока в данный момент. Каждый виток занимает два противоположных паза и образует фазу обмотки. Фазы обозначены буквами А, В и С. Начала фаз А, В и С соединены с проводами, идущими к потребителю энергии, а концы фаз X, Y и Z соединены в общую точку внутри статора. Дугами на рис. 3-1 показаны соединения между проводниками каждой фазы, выполненные на противоположной стороне статора.

На вал ротора надет двухполюсный магнит с полюсными наконечниками Л' и 5. В генераторах переменного тока применяются




1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28