Мир науки

Устройство обмотки статора синхронной машины такое же, как и у обмотки асинхронной машины, но в ней магнитный поток возбуждает постоянный ток. При холостом ходе синхронного генератора поток, который сцепляется с одним витком обмотки якоря, изменяет свое значение в пределах от + Ф до – Ф; значит, среднее значение э. д. с., которая индуктируется в витке за полупериод переменного тока.

Машина называется синхронной, если частота вращения связана постоянным отношением с частотой f сети переменного тока, в которую эта машина включается. Такие машины применяют в качестве генераторов переменного тока промышленной частоты, синхронных двигателей, когда нужен двигатель, который работает при постоянной частоте вращения.

 Так как электрические машины обратимы, генераторный режим машины можно изменить на двигательный. Подобное изменение режима чаще всего осуществляется для генератора параллельного возбуждения, который работает от сети постоянного тока. Для этого нужно уменьшить силу тока возбуждения так, чтобы э. д. с. якоря стала меньше напряжения сети.

 У большинства генераторов ток возбуждения является частью тока якоря, т. е. генератору необходимо питать свою обмотку возбуждения током генератора. Для пуска генератора сначала в якоре и обмотке возбуждения тока нет, но массивная станина всегда обладает небольшим потоком Фост остаточного намагничивания, который равен 1—3% нормального рабочего потока машины.

 В случае независимого возбуждения цепь возбуждения и цепь якоря генератора являются электрически разделенными, поэтому ток возбуждения и напряжение генератора (а следовательно, и нагрузка) независимы.

 Под щетками на коллекторе происходит искрообразование, способное вызвать быстрое разрушение коллектора из-за высокой температуры искры, которая способна разрушить металлы и сплавы. Поэтому для увеличения срока службы машины постоянного тока необходимо устранить искрение под щетками, так как искры быстро разрушают пластины коллектора и щетки.

 Реакция якоря — воздействие намагничивающей силы якоря на магнитное поле машины. Реакция якоря чаще всего признается нежелательным явлением, которое искажает основное магнитное поле и ухудшает условия работы машины.

При продолжительном процессе э. д. с. должна быть переменной, так как потокосцепление не может возрастать неограниченно, а при убывании э. д. с. меняется знак производной. Поэтому во вращающейся обмотке машины индуктируется переменная э. д. с., для выпрямления которой необходим коллектор.

 В состав машины постоянного тока входят неподвижная часть, которая служит для возбуждения главного магнитного поля, и вращающаяся часть, которая индуктирует э. д. с. и токи, создает тормозящий момент в генераторе и вращающий момент в двигателе.

 В состав некоторых электрических машин входит коллектор, который представляет собой полый цилиндр, набранный из изолированных клинообразных медных пластин. Пластины коллектора изолируют от вала машины.