Machines à courant continu: le principe de fonctionnement

Les machines électriques sont des dispositifs de conversion de l'énergie électrique en énergie mécanique (et vice versa). Le fonctionnement de la machine à courant continu est basé sur la loi de l'induction électromagnétique.

En règle générale, ces unités sont utilisées dansl'industrie pour les mécanismes de traction, tels que les grues et les treuils. Un inconvénient important du moteur est la formation d'un dépôt de carbone sur le collecteur à partir des balais. Pour éviter les arcs excessifs, il est nécessaire d'inspecter périodiquement et d'effectuer un travail préventif. La conception des machines DC est différente des moteurs asynchrones et synchrones.

Entre les pôles créant un aimant permanentflux, l'ancre est faite, faite sous la forme d'un cylindre d'acier. Dans ses rainures sont mises en place des tours d'un conducteur de cuivre, et les extrémités du conducteur sont connectés avec des demi-cercles, qui sont isolés des autres parties de la machine - c'est le collecteur sur lequel les brosses glissent. Ils se connectent au circuit externe.

Comme une force électromotrice apparaît dans les spires, l'induit DC de la machine commence à tourner lorsque le champ croise ses spires.

En raison du fait que l'induction magnétiqueest distribué inégalement sur le cylindre en acier, la vitesse de la force électromotrice générée dépend de la densité de courant dans les espaces entre les tours. Ainsi, l'induction magnétique est maximale aux pôles, et nulle au centre de l'induit (sur l'axe longitudinal).

Lorsque l'armature de la machine à courant continu tourne tous lesconducteurs demi-tour inversé la polarité, la baisse sous l'influence des pôles opposés, par conséquent, la direction de la force électromotrice est inversée, et si la FEM est modifiée dans le temps et la direction, il doit être affecté à une valeur variable. Afin d'obtenir une composante constante dans le circuit externe, un collecteur est connecté à la machine à courant continu. C'est une sorte de commutateur. Les brosses fixes, qui sont reliées à une chaîne externe, glissent le long des demi-cercles, rigidement fixées à l'ancre.

En rotation, l'ancre touche seulement avec cette brosse,qui est sous une polarité spécifique. A un moment où la direction de la force électromotrice change, il y a une commutation des anneaux, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de changement dans la direction de la FEM pour le circuit externe. Ainsi, le collecteur est une sorte de redresseur qui ne permet pas au courant généré de changer.

Pour exclure la pulsation de la force électromotrice,Au niveau de l'ancre, il y a des tours qui sont attachés aux paires de plaques collectrices. Les spires sont décalées l'une de l'autre à un petit angle, ceci vous permet de compenser les distorsions dans les harmoniques et le courant pénètre dans le circuit sans pulsations.

Si les machines DC fonctionnent en modemoteur, alors, au contraire, la tension est appliquée aux balais. Ainsi, en passant par le collecteur, un courant apparaît dans les spires, ce qui crée son propre champ magnétique. En interagissant avec le champ des pôles, l'induit commence à tourner, cependant, au moment où le sens de rotation pendant le passage des conducteurs à travers le pôle opposé aurait dû changer, le collecteur commute toujours la polarité. Ainsi, la direction du courant et, par conséquent, son champ magnétique est modifié. Dans ce cas, le collecteur est un onduleur, un convertisseur DC-AC.

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