Электрические машины для неэлектротехнических специальностей. Голобородько Е.И. - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

20
положительного полюса к отрицательному во внешней цепи, а по самой
катушке навстречу показанному стрелками на рисунке (Рис. 2.1.).
Соответственно и силы Ампера окажутся направленными в обратную сторону и
будут создавать не вращающий, а тормозящий момент. Его-то и придется
преодолевать тому, кто будет крутить ротор генератора и таким образом
превращать затраченную механическую
энергию в электроэнергию. Чем
сильней крутим, тем больше ЭДС, больше ток, больше сила Ампера,
сопротивляющаяся вращению, тем больше затрачиваемая механическая
мощность, но больше и получаемая электрическая. Естественно здесь, как и
всюду, действует закон сохранения энергии.
2.1.2. Зачем машине постоянного тока нужен коллектор
Вернемся к рассмотрению работы двигателя. Представим, что пара
сил,
действующих на рамку, развернула рамку до горизонтального положения.
Верхняя прежде сторона рамки оказалась в крайнем левом положении, а сила
Ампера, действующая на нее продолжает толкать ее дальше влево. Может
быть, по инерции рамка и могла бы повернуться дальше против часовой
стрелки, но тогда сила Ампера стала бы возвращать ее
к горизонтальному
положению. Похожая ситуация сложилась бы и с нижней стороной рамки,
оказавшейся в результате поворота в крайнем правом положении. Таким
образом, работы нашего двигателя хватило бы на неполных пол-оборота
ротора, а вот если после того как рамки оказалась в горизонтальном положении
да еще по инерции прошла бы чуть-чуть
, сменить направление тока в обмотке
рамки, то силы Ампера сменив направление, создали бы момент
продолжающий вращать рамку в том же направлении. Чтобы сменить
направление тока в тот момент, когда рамка окажется в горизонтальном
положении к концам обмотки рамки можно присоединить два полукольца, как
показано на рисунке 2.2. На рисунке видно, что,
пока сторона рамки находится
сверху, полукольцо, к которому присоединен
выходящий от нее конец провода, касается
пластины с положительным потенциалом, а
когда эта сторона рамки сделает пол-оборота
и окажется внизу, она переместит за собой
вниз и полукольцо, к которому присоединена
и окажется подключенной к отрицательному
полюсу источника. В первом случае ток
по
этой стороне рамки пойдет от нас, а спустя
пол-оборота к нам. Конечно, в реальном
двигателе не рассчитывают на то, что его
ротор по инерции будет проскакивать так
называемые мертвые точки, когда момент
пары сил оказывается равным нулю, что
соответствует горизонтальному положению
–
N
S
α
n
F
F
Рис. 2.2. Смена
направления тока в рамке
при вращении с помощью
полуколец и контактных
I
+
–
+
–

Страницы