Содержание  
< назад вперед >

§ 124. НАЗНАЧЕНИЕ КОЛЛЕКТОРА В ГЕНЕРАТОРАХ ПОСТОЯННОГО ТОКА. УСТРОЙСТВО КОЛЛЕКТОРА

При вращении якоря в магнитном поле полюсов в проводниках его обмотки индуктируется э. д. с, переменная по величине и направ­лению. Если концы одного витка припаять к двум медным кольцам, на кольца наложить щетки, соединенные с внешней сетью, то при вращении витка в магнитном поле, как показано на рис. 293, в за­мкнутой цепи потечет переменный электрический ток.

Если же концы витка при­соединить к двум медным полу­кольцам а и б, изолированным друг от друга и называемым пластинами коллек­тора, и наложить на них щетки, то при вращении витка в магнитном поле, как показано на рис. 294, в витке будет по-прежнему индуктироваться пере­менная з. д. с. Однако во внеш­ней цепи будет протекать изме­няющийся по величине ток по­стоянного направления (пульсирующий ток). Для уяснения этого обратимся к рис. 294. Начало витка H припаяно к коллекторной пластине а, конец витка К к пластине б, К коллекторным пластинам прижаты две неподвижные .щетки, соединенные с внешней сетью.

Учитывая направление вращения якоря, определяем направление э. д. с. в витке по правилу «правой руки».

Ток в данном положении направлен от начала витка к концу его. Через правую щетку ток пойдет во внешнюю цепь. Поэтому эту щетку можно назвать положительной. Пройдя сопротивление внеш­ней цепи, ток притекает к левой щетке генератора, которую можно назвать отрицательной.

На рис. 294, б показано положение вращающегося витка, повернутого на 180° относительно его положения на рис. 294, а.

Определяя направление э. д. с, индуктированной в витке, находим, что ток теперь направлен от конца витка к его началу. Если бы коллекторная пластина с по-прежнему соприкасалась с левой щеткой, а пластина б—с правой щеткой, то изменение направ­ления тока в витке вызвало бы перемену тока во внешней цепи. Но этого теперь не случится, так как изменение направления тока в витке после перехода его через нейтральную линию совпадает с таким моментом, когда под правую щетку подошла пластина а и  под левую щетку — пластина б.

Сравнивая первое и второе положения, легко убедиться, что в обоих случаях ток витка во внешнюю сеть притекает от правой, положительной щетки и возвращается из сети к левой, отрица­тельной щетке. Во внешней сети направление тока не меняется. Однако так как виток занимает различные положения в магнит­ном поле, то э. д. с, наводимая в витке, а вместе с ней и ток во внешней сети будут меняться по величине.

Такой ток постоянного направления и переменной величины называется пульсирующим.

Для увеличения э. д. с. генератора и получения на зажимах напряжения, постоянного не только по направлению, но и по величине, якорную обмотку выполняют из нескольких катушек, каждая из которых состоит из большого числа витков.

Коллектор в машинах постоянного тока также состоит из не­скольких изолированных друг от друга медных пластин, соеди­ненных с отдельными частями якоря.

Как указывалось выше, коллектор в генераторах постоянного тока служит для выпрямления переменной э. д. с, индуктируемой в обмотке якоря, в постоянное напряжение на щетках генератора. Коллектор, показанный на рис. 295, состоит из пластин твердотянутой меди. Между пластинами коллектора прокладываются листочки из миканита  (слюды) толщиной 0,5—1 мм. Пластины коллектора имеют выступ, напоминающий форму ласточкина хво­ста. На вал со стороны якоря надевают изолирующую втулку, которая своим коническим выступом входит в прорезь ласточкина хвоста. С другой стороны коллекторные пластины удерживаются нажимным изолирующим диском, выступы которого также захо­дят в прорези ласточкина хвоста. Чтобы коллекторные пластины не рассыпались, втулка и нажимной диск стягиваются болтами. Для припаивания (оловом) проводников обмотки якоря к коллекторным пластинам служат специальные медные выступы, на­зываемые петрушками.