1 — задній підшипниковий щит; 2 — затискачі; 3 — станина; 4 — головний полюс; 5 — обмотка головного полюса; 6 — вентилятор; 7 — обмотка якоря; 8 — осердя якоря; 9 — колектор; 10 — вал; 11 — траверса із щитковим меха-нізмом; 12 — передній підшипниковий щит

Рис. 63. Якір машини постійного струму:

а — якір без обмотки; б — сталевий лист осердя якоря; 1 — натискні шайби; 2 — зубець; З — паз; 4 — вентиляційний отвір

Розрізняють основні й додаткові полюси. Основні полюси збуджують магнітне поле; тому обмотки їх котушок називають обмотками збудження. Додаткові полюси встановлюють у ма-шинах підвищеної потужності (понад 1 кВт) для поліпшення роботи ма-шини; обмотку додаткових полюсів з'єднують послідовно з обмоткою ротора (якоря).

Ротор (якір) (рис. 63) машини по-стійного струму складається з осер-дя й обмотки. Осердя якоря наби-рають з тонких листів електротехніч-ної сталі, ізольованих один від одного лаковим покриттям, що зменшує втра-ти на вихрові струми. У пази осердя вкладають обмотку якоря. В осерді якоря роблять вентиляційні канали. Щоб струм від обмотки якоря в зовнішнє коло (у генераторі) або із зо-внішнього кола до обмотки якоря (у двигуні) проходив в одному й тому самому напрямі, у машині постійного струму встановлюють колектор (рис. 64). Набирають його з мідних пластин, ізольованих одна від одної міканітовими прокладками. Кожну пластину колектора з'єднують з одним або кількома витками обмотки якоря. Осердя якоря і колектор закріплюють на одному валу (див. рис. 62). Отже, колектор — це пристрій, який кон-структивно об'єднаний з якорем (ротором) електричної машини і є механічним перетворювачем частоти. По ізольованих один від одного і приєднаних до витків обмотки якоря пластинах, що становлять колектор, ковзають струмознімні щітки (рис. 65). Через ці щітки й колектор обмотка якоря приєднується до зовнішнього електричного кола. Щітки вставляють в обойми щіткотримача і притискують до колектора пружинами.

Рис. 64. Будова колектора:

1 — корпус; 2 — болт; З — натискне кільце; 4 — міканітова прокладка; 5 — «пів-ник»; 6 — «ластівчин хвіст»; 7 — колекторна пластина 130

Рис. 65. Щітковий механізм машини постійного струму:

а — траверса; б — щіткотримач; 1 — щітковий палець; 2 — ізоляція кільця від траверси; З — стопорний болт; 4 — мідний провід; 5 — натискні пластини; 6 — місце розміщення пружини; 7 — обойма; 8 — щітка

Під час роботи машини щітки ков-зають по колектору. Щіткотримачі кріплять до траверси.

3. Типи і характеристики машин постійного струму

Машини постійного струму розріз-няють за способом збудження.

У машинах з незалежним збуджен-ням обмотка збудження живиться від побічного джерела струму (рис. 66, а). Якщо обмотка збудження дістає жив-лення від затискачів якоря і з'єднана з ними паралельно, таку машину називають машиною з пара-лельним збудженням (рис. 66, б). Таку саму машину, але з послідовним з'єднанням обмотки збудження із затиска-чами якоря називають машиною з послідовним збудженням (рис. 66, в). У машинах зі змішаним збудженням є дві обмотки збудження, одна з яких з'єднана із затискачами якоря послі-довно, а друга — паралельно (рис. 66, г).

Рис. 66. Схеми машин по-стійного струму (пускові й регулювальні реостати не показано):

а — з незалежним збуджен-ням; б — з паралельним збудженням; в — з послі-довним збудженням; г — зі змішаним збудженням

Характеристики машини постійного струму показують її ро-бочі якості. Характеристику генератора, яка виражає залежність між напругою на його затискачах і силою струму в обмотці якоря, називають зовнішньою характеристикою (рис. 67). З рисунка видно, що залежно від способу збудження генератора можна дістати як стабільні, так і регульовані напруги.

Характеристики двигунів постійного струму виражають також залежність обертаючого моменту від сили струму в об-мотці якоря (рис. 68) і частоти обертання від обертаючого мо-менту (рис. 69). Залежність частоти обертання від обертаючого моменту називають механічною характеристикою двигуна. Ці характеристики показують, що залежно від способу живлення обмотки збудження можна в широких межах регу-лювати як значення обертового моменту, так і частоту обер-тання двигуна постійного струму.

Рис. 67. Зовнішня характеристика генератора постійного струму:

а — з незалежним і паралельним збудженням; б — з послідовним збуджен-ням; в — зі змішаним збудженням

Рис. 68. Залежність обертаючого моменту на валу електродвигуна по-стійного струму від сили струму в обмотці якоря:

а — з незалежним і паралельним збудженням; б — з послідовним збуджен-ням; в — зі змішаним збудженням

Рис. 69. Механічна характеристика електродвигуна постійного струму:

а — з незалежним і паралельним збудженням; б — з послідовним збуджен-ням; в — зі змішаним збудженням

4. Спеціальні машини постійного струму

Потреба в спеціальних машинах постійного струму виникла в основному в зв'язку з автоматизацією виробництва і роз-витком електрифікованого транспорту.

Йшлося про генераторні датчики — мікромашини по-стійного струму, які застосовують для перетворення частоти обертання вала двигуна на електричний сигнал. Таку мікро-машину з незалежним збудженням, вмонтовану в тахометр, називають тахогенератором.

У системах автоматичного керування і регулювання засто-совують виконавчі двигуни. Вони призначені для перетворення електричного сигналу на механічне переміщення, наприклад на обертання вала. Потужність виконавчих двигунів звичайно становить 500...600 Вт. Вони мають відповідати таким вимогам, як швидкодія, висока надійність, точність регулювання частоти обертання. Як виконавчі використовують двигуни постій-ного струму з друкованою обмоткою якоря. Якір виготовляють у вигляді тонкого диска з текстоліту, скла або іншого немагнітного матеріалу, на обидва боки якого друкова-ним способом наносять провідники обмотки якоря. Магнітне поле статора створюється постійними магнітами і підсилюється за допомогою кілець з