Welcher Kollektor wird in Gleichstrommaschinen verwendet?

Kollektor Es handelt sich um ein System aus Kupferplatten, die voneinander und von der Ankerwelle isoliert sind. An die Platten sind Abgriffe der Ankerwicklung angelötet. Die Schleifkontakte (Bürsten) dienen der Verbindung des Kollektors mit den Klemmen der Maschine und dem externen Stromkreis.

Der Kollektor in elektrischen Maschinen fungiert als AC/DC-Gleichrichter (in Generatoren) und dient der automatischen Umschaltung der Stromrichtung in den rotierenden Ankerdrähten (in Motoren).

Wenn das Magnetfeld nur von zwei Drähten durchquert wird, die einen Rahmen bilden, ist der Kollektor ein einzelner Ring, der in zwei voneinander isolierte Teile geschnitten ist. Grundsätzlich wird jeder Halbkreis als Kollektorplatte bezeichnet.

Jeder Anfang und jedes Ende des Rahmens ist an einer eigenen Kollektorplatte befestigt. Die Bürsten sind so angeordnet, dass eine von ihnen immer mit einem Draht verbunden ist, der sich zum Nordpol bewegt, und der andere mit einem Draht, der sich zum Südpol bewegt. In Abb. 1. zeigt eine Gesamtansicht einer elektrischen Kollektormaschine.

Um die Funktionsweise des Verteilers zu betrachten, beziehen wir uns auf Abb.2, in der der Rahmen mit den Drähten A und B im Schnitt dargestellt ist. Der Übersichtlichkeit halber ist Draht A mit einem dicken Kreis und Draht B mit zwei dünnen Kreisen dargestellt.

Bürsten werden gegen äußeren Widerstand geschlossen, dann z. usw., die in den Drähten induziert werden, induzieren einen elektrischen Strom in einem geschlossenen Stromkreis. Daher kann man bei der Betrachtung der Funktionsweise des Kollektors nicht „Nein“ zu den induzierten e sagen. usw. s., und für den induzierten elektrischen Strom.

Reis. 1. Kollektor für elektrische Maschinen

Reis. 2. Vereinfachtes Bild des Tanks

Reis. 3. Gleichrichtung von Wechselstrom mit einem Kollektor

Lassen Sie den Rahmen im Uhrzeigersinn drehen. In dem Moment, in dem der Drehrahmen die in Abb. gezeigte Position einnimmt. 3, A, der größte Strom wird in seinen Drähten induziert, weil die Drähte die magnetischen Kraftlinien kreuzen, die senkrecht zu ihnen verlaufen.

Der induzierte Strom von Draht B, der mit Kollektorplatte 2 verbunden ist, fließt zu Bürste 4 und kehrt nach Durchlaufen des externen Stromkreises über Bürste 3 zu Draht A zurück. In diesem Fall ist die rechte Bürste positiv und die linke negativ.

Eine weitere Drehung der Lünette (Position B) induziert erneut Strom in beiden Drähten; Die Richtung des Stroms in den Drähten ist jedoch entgegengesetzt zu der in Position A. Da sich die Kollektorplatten ebenfalls mit den Drähten drehen, liefert Bürste 4 erneut elektrischen Strom an den externen Stromkreis und der Strom kehrt zum Stromkreis zurück Rahmen durch Bürste 3.

Daraus folgt, dass sich trotz der Änderung der Stromrichtung in den rotierenden Drähten selbst aufgrund der vom Kollektor vorgenommenen Umschaltung die Stromrichtung im externen Stromkreis nicht geändert hat.

Im nächsten Moment (Position D), wenn der Rahmen wieder eine Position auf der Neutralleitung einnimmt, fließt in den Drähten und damit im externen Stromkreis kein Strom mehr.

Zu späteren Zeitpunkten wird der betrachtete Bewegungszyklus in derselben Reihenfolge wiederholt. Auf diese Weise bleibt die Richtung des durch den Kollektor im externen Stromkreis induzierten Stroms jederzeit gleich und gleichzeitig bleibt die Polarität der Bürsten erhalten.

Reis. 4. Kollektor des Gleichstrommotors

Die Kurve in Abb. 5. Aus der Kurve ist ersichtlich, dass der Strom seine höchsten Werte an den Punkten erreicht, die 90° und 270° entsprechen, also wenn die Leiter die Kraftlinien direkt unter den Polen kreuzen. An den Punkten 0° (360°) und 180° ist der Strom im externen Stromkreis Null, da die Drähte, die durch die Neutralleitung verlaufen, die Stromleitungen nicht kreuzen.

Reis. 5. Verlauf der Stromänderung im Außenkreis für eine Umdrehung des Rahmens nach Korrektur durch den Kollektor

Aus der Kurve lässt sich leicht schließen, dass die Richtung des Stroms im externen Stromkreis zwar unverändert bleibt, sich sein Wert jedoch ständig von Null auf ein Maximum ändert.

Elektrizitätin der Richtung konstant, aber in der Größe variabel heißt pulsierender Strom… Aus praktischen Gründen ist Welligkeitsstrom sehr unpraktisch. Deshalb streben sie bei Generatoren danach, Wellen zu glätten und den Strom gleichmäßiger zu machen.

Im Gegensatz zu Generatoren fungiert der Kollektor bei Gleichstrommotoren als automatischer Schalter der Stromrichtung in den rotierenden Ankerdrähten.Wenn im Generator der Kollektor dazu dient, Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln, reduziert sich die Rolle des Kollektors im Elektromotor auf die Stromverteilung in den Ankerwicklungen, so dass während des gesamten Betriebs des Elektromotors in In den Drähten, die sich derzeit unter dem Nordpol befinden, fließt der Strom ständig in welche Richtung – oder in eine Richtung, und in Drähten, die sich unter dem Südpol befinden – in die entgegengesetzte Richtung.