Электродвигатель неизменного тока — электромеханическое устройство, модифицирующее электронную энергию неизменного тока в механическую энергию.

Электродвигатель неизменного тока состоит из недвижной части — станины и вращающейся части — якоря.

Станина — полый металлической цилиндр, на внутренней поверхности которого укреплено четное число выступающих основных полюсов электродвигателя неизменного тока. Эти полюсы собраны из тонких изолированных друг от друга лаком листов электротехнической стали и завершаются расширенной частью — полюсными наконечниками для рассредотачивания магнитной индукции в воздушном зазоре по закону, близкому к трапецеидальному.

Электродвигатели неизменного тока

Полосы, проходящие через середины полюсов и центр вала электродвигателя неизменного тока, именуют ее продольными магнитными осями.

На полюсах размещены одна либо несколько обмоток возбуждения неизменного тока, которые соединены меж собой так, чтоб получить чередующуюся полярность полюсов, возбуждающих основное недвижное магнитное поле машины.

Обмотки возбуждения с огромным числом витков узкого провода и значимым сопротивлением имеют выводы к зажимам с обозначениями Ш1 и Ш2, а обмотки возбуждения с малым числом витков толстого провода и малым сопротивлением — выводы к зажимам с обозначениями С1 и С2.

Меж главными полюсами электродвигателя неизменного тока размещены дополнительные полюсы, которые меньше основных и сделаны громоздкими из стали. Обычно число дополнительных полюсов равно числу основных и исключительно в электродвигателях номинальной мощностью до 2 — 2,5 кВт число их уменьшено в два раза. На этих полюсах расположена обмотка дополнительных полюсов с маленьким числом витков толстого провода, малого сопротивления с выводами к зажимам с обозначениями Д1 и Д2.

В электродвигателях неизменного тока, созданных для томного режима работы, полюсные наконечники имеют пазы, параллельные оси вала, где находится компенсационная обмотка с маленьким числом витков толстого провода и малым сопротивлением с выводами к зажимам с обозначениями К1 и К2.

Учебная модель электродвигателя неизменного тока

Обмотки возбуждения, обмотка дополнительных полюсов и компенсационная обмотка выполнены изолированным медным проводом. При проводах значимого сечения обмотку дополнительных полюсов делают неизолированной медной шиной, навитой спиралью на узенькое ребро, с прокладкой изоляции как меж витками, так и меж ними и самим полюсом.

Мощность на возбуждение магнитного поля электродвигателя неизменного тока зависимо от ее размеров составляет от 0,5 до 5 % ее номинальной мощности.

Меж поверхностями полюсных наконечников и магнитопроводом якоря имеется зазор, круговой размер которого зависимо от номинальной мощности электродвигателя и его быстроходности меняется обычно от нескольких толикой мм до 10 мм.

Устройство электродвигателя неизменного тока: 1 — станина, 2 — главный полюс, 3 — обмотка возбуждения, 4 — полюсный наконечник, 5 — дополнительный полюс, 6 — обмотка дополнительного полюса, 7 — проводники компенсационной обмотки, 8 — зазор, 9 — магнитопровод якоря, 10 — проводники обмотки якоря, 11 — щетка, 12 — вал, 13 — коллектор, 14 — лапа.

Якорь барабанного типа — зубчатый цилиндр, укрепленный на валу электродвигателя неизменного тока, собранный из пакетов, составленных из тонких изолированных друг от друга лаком листов электротехнической стали с пазами на внешней поверхности. Меж пакетами находятся круговые каналы вентиляции, а пазы якоря заполнены изолированными медными проводниками, которые по торцам соединены меж собой в секции, входящие в обмотку якоря.

Секция — основной элемент обмотки якоря из 1-го либо нескольких поочередно соединенных витков, начало и конец которых припаяны к двум коллекторным пластинам, в итоге чего конец одной секции и начало последующей присоединены к одной коллекторной пластинке.

Одно и двухвитковые обмотки якоря электродвигателей неизменного тока: а — петлевой, б — волновой

Соединение секций обмоток якоря электродвигателей неизменного тока: а — петлевой, б — волновой

Коллектор — полый цилиндр из маленьких пластинок твердотянутой меди трапецеидального сечения, изолированных миканитовыми прокладками и манжетами друг от друга и от вала.

Из технологических суждений обмотку якоря делают двухслойной, располагая в каждом пазу его магнитопровода по две стороны разных секций: в верхнем слое 1-го паза — одну сторону секции, показанную сплошной линией, а в нижнем слое другого паза, находящегося под обратным основным полюсом, — другую сторону этой же секции, изображенную пунктирной линией. Пазы, где находятся обе стороны одной и той же секции, сдвинуты относительно друг дружку на величину, близкую либо равную полюсному делению τ — расстоянию по окружности якоря меж осями примыкающих основных полюсов.

Независимо от типа обмотки якоря — петлевой либо волновой — она образует замкнутую цепь, разбитую группами недвижных графитных, угольно-графитных, медно-графитных либо бронзово-графитных щеток, прижимаемых пружинами к коллектору, на четное число схожих параллельных веток по отношению к зажимам обмотки якоря с обозначениями Я1 и Я2. При петлевой, либо параллельной, обмотке число параллельных веток равно числу основных полюсов электродвигателя, а при волновой, либо поочередной, обмотке оно всегда равно двум.

Группы щеток, укрепленных в щеткодержателях, устанавливают умеренно по окружности коллектора перед серединой основных полюсов с тем, чтоб они присоединялись к тем секциям обмотки якоря, которые на этот момент находятся на геометрических нейтралях якоря — недвижных линиях, проходящих через центр вала машины по осям дополнительных полюсов. Геометрические нейтрали размещены по нормалям к магнитным линиям основного поля машины, а число их равно числу пар основных полюсов.

При расположении щеток на коллекторных пластинках, отвечающих секциям обмотки якоря, находящимся на геометрических нейтралях, и холостом ходе электродвигателя, э. д. с, индуктируемые в передвигающихся проводниках в границах каждой параллельной ветки обмотки якоря, ориентированы согласно, а э. д. с. меж щетками различной полярности добивается большего значения. При сдвиге щеток по окружности коллектора в любом направлении эта э. д. с. миниатюризируется, так как в параллельно соединенных ветвях обмотки якоря возникают проводники со встречно направленными э. д. с.

Щеткодержатели укреплены на пальцах поворотной щеточной траверсы, от которой они электрически изолированы. При помощи траверсы может быть смещать щетки в маленьких границах по окружности коллектора относительно полюсов при настройке работы щеточного аппарата. Совокупа коллектора и щеток делает скользящий контакт с вращающейся обмоткой якоря.

Число групп щеток с чередующейся полярностью обычно равно числу основных полюсов электродвигателя неизменного тока. Для образования выводов обмотки якоря Я1 и Я2 щетки схожих полярностей, находящихся перед серединой соответственных одноименных основных полюсов, соединяют меж собой и от их выводят проводники огромного сечения либо шины к зажимам с обозначениями Я1 и Я2, которые употребляют для присоединения к другим обмоткам машины либо ко наружной цепи.

На валу электродвигателя неизменного тока со стороны, обратной коллектору, укреплен вентилятор центробежного типа, который обеспечивает наилучшее остывание машины. Вал лежит в подшипниках, расположенных в подшипниковых щитах электродвигателя.