DC stroji: načelo delovanja

Električni stroji so naprave za pretvorbo električne energije v mehansko energijo (in obratno). Strojno delovanje neposredni tok temelji na zakonu elektromagnetne indukcije.

Te enote se praviloma uporabljajo v industriji za vlečne mehanizme, kot npr žerjavi in vitli. Pomembna pomanjkljivost motorja je nastanek ogljikovega odlaganja na zbiralniku iz ščetk. Da bi se izognili prekomernemu iskanju, je treba redno pregledovati in izvajati preventivno delo. Zasnova strojev DC se razlikuje od asinhronih in sinhroni motorji.

Med poli, ki ustvarjajo konstanten magnetni tok, je sidro, izdelano v obliki jeklenega valja. Njegove žlebovi so zložene kolobarjev bakrene žice, ter sta konca vodnika sta povezana s polovičnih obročev, ki so ločeni od drugih delov stroja - to je zbiralnik na kateri drsi krtače. Povezujejo se z zunanjim vezjem.

Ker v zavojih nastane elektromotorna sila, se enosmerna armatura stroja začne vrteti, ko polje prečka svoja obrata.

Ker je magnetna indukcija porazdeljena neenakomerno nad jeklenim valjem, je hitrost generiranega elektromagnetnega polja odvisna od gostota toka v vrzeli med zavoji. Tako je magnetna indukcija maksimalna pri polih in nič v središču armatur (na vzdolžni osi).

Ko DC stroj za navijanje vsakih šest turn vodniki polarnost-obrnil, kot padcu pod vplivom nasprotnih polov, zato je smer elektromotorne sile obrnilo, in če je EMF spremenilo v času in smeri, potem je treba dodeliti vrednosti spremenljivke. Da bi pridobili konstantno komponento v zunanjem vezju, je kolektor priključen na enosmerni stroj. To je neke vrste stikalo. Fiksne ščetke, ki so povezane z zunanjo verigo, zdrsnejo vzdolž polkrogov, togo pritrjene na sidro.

Vrtljivo, sidro se dotika samo s čopičem, ki je pod specifično polarnostjo. V času, ko se spremeni smer elektromotorja, pride do preklopa obročev, torej v smeri EMF za zunanji tokokrog ni spremembe. Tako je zbiralnik neke vrste usmernik, ki ne dovoljuje, da se ustvari tok spremeni.

Za izključitev pulziranja elektromotorne sile se na armaturi nahajajo obračanja, ki so pritrjena na pare zbirnih plošč. Obrisi so premaknjeni drug od drugega v majhen kot, to vam omogoča, da izravnate izkrivljanje v harmoniki in tok vstopi v vezje brez pulsacij.

Če enosmerni stroji delujejo v načinu motorja, se nasprotno napetost nanaša na ščetke. Tako se skozi zbiralnik v tokokrogu pojavi tok, ki ustvarja lastno magnetno polje. Interakcija s polnim področju, sidro začne vrteti, pa je v času, ko bi morali smer vrtenja, če gre skozi nasprotni pol prevodnikov je treba spremeniti, zbiralec vedno preklopi polarnost. Tako je trenutna smer in s tem tudi njegovo magnetno polje. V tem primeru je zbiralec pretvornik, pretvornik enosmerni tok na izmenični tok.