Aký kolektor sa používa v jednosmerných strojoch?
Zberateľ Ide o systém medených dosiek izolovaných od seba a od hriadeľa kotvy. K doštičkám sú prispájkované kohútiky z vinutia kotvy. Posuvné kontakty (kefy) sa používajú na pripojenie kolektora k svorkám stroja a k vonkajšiemu okruhu.
Kolektor v elektrických strojoch funguje ako AC / DC usmerňovač (v generátoroch) a úloha automatického prepínania smeru prúdu v rotujúcich drôtoch kotvy (v motoroch).
Keď magnetické pole pretínajú iba dva drôty tvoriace rám, kolektor bude tvorený jediným prstencom rozrezaným na dve časti izolované od seba. V podstate sa každý polkruh nazýva kolektorová doska.
Každý začiatok a koniec rámu je pripevnený k vlastnej zbernej doske. Kefy sú usporiadané tak, že jedna z nich je vždy spojená s drôtom, ktorý sa bude pohybovať na severný pól, a druhá s drôtom, ktorý sa bude pohybovať na južný pól. Na obr. 1 znázorňuje celkový pohľad na kolektorový elektrický stroj.
Aby sme zvážili fungovanie rozdeľovača, pozrite sa na obr.2, na ktorom je v reze znázornený rám s drôtmi A a B. Kvôli prehľadnosti je drôt A zobrazený s hrubým kruhom a drôt B s dvoma tenkými kruhmi.
Kefy sú uzavreté voči vonkajšiemu odporu, potom napr. atď. indukované vo vodičoch budú indukovať elektrický prúd v uzavretom obvode. Preto pri pohľade na činnosť kolektora nemožno povedať nie o indukovanej e. atď. s., a pre indukovaný elektrický prúd.
Ryža. 1. Zberač elektrického stroja
Ryža. 2. Zjednodušený obraz nádrže
Ryža. 3. Usmernenie striedavého prúdu pomocou kolektora
Nechajte rám otáčať v smere hodinových ručičiek. V momente, keď otočný rám zaujme polohu znázornenú na obr. 3, A, najväčší prúd sa bude indukovať v jeho drôtoch, pretože drôty pretínajú magnetické siločiary prebiehajúce kolmo na ne.
Indukovaný prúd z drôtu B pripojeného ku kolektorovej doske 2 potečie do kefy 4 a po prechode vonkajším obvodom sa vráti cez kefu 3 do drôtu A. V tomto prípade bude pravá kefa kladná a ľavá záporná.
Ďalšie otáčanie lunety (pozícia B) opäť indukuje prúd v oboch vodičoch; smer prúdu vo vodičoch však bude opačný, ako mali v polohe A. Keďže kolektorové dosky sa budú otáčať aj s vodičmi, kefa 4 bude opäť privádzať elektrický prúd do vonkajšieho obvodu a prúd sa vráti do rám cez kefu 3.
Z toho vyplýva, že napriek zmene smeru prúdu v samotných rotujúcich vodičoch sa v dôsledku spínania uskutočneného kolektorom smer prúdu vo vonkajšom obvode nezmenil.
V ďalšom okamihu (pozícia D), keď rám opäť zaujme polohu na neutrálnom vedení, nebude vo vodičoch a teda ani vo vonkajšom obvode prúd.
V nasledujúcich okamihoch sa uvažovaný cyklus pohybov bude opakovať v rovnakom poradí. Týmto spôsobom zostane smer indukovaného prúdu vo vonkajšom obvode v dôsledku kolektora stále rovnaký a zároveň zostane zachovaná polarita kief.
Ryža. 4. Zberač jednosmerného motora
Krivka na obr. 5. Z krivky je vidieť, že prúd dosahuje najvyššie hodnoty v bodoch zodpovedajúcich 90° a 270°, teda keď vodiče pretínajú siločiary priamo pod pólmi. V bodoch 0 ° (360 °) a 180 ° je prúd vo vonkajšom obvode nulový, pretože vodiče prechádzajúce neutrálnym vedením neprechádzajú cez elektrické vedenia.
Ryža. 5. Krivka zmeny prúdu vo vonkajšom obvode pre jednu otáčku rámu po korekcii kolektorom
Z krivky je ľahké usúdiť, že hoci smer prúdu vo vonkajšom obvode zostáva nezmenený, jeho hodnota sa neustále mení z nuly na maximum.
Elektrinakonštantný v smere, ale premenlivá veľkosť sa nazýva pulzujúci prúd… Pre praktické účely je zvlnenie prúdu veľmi nepohodlné. Preto sa v generátoroch snažia vyhladiť vlnenie a urobiť prúd rovnomernejším.
Na rozdiel od generátorov v jednosmerných motoroch kolektor funguje ako automatický prepínač smeru prúdu v rotujúcich drôtoch kotvy.Ak v generátore kolektor slúži na korekciu striedavého prúdu na jednosmerný, tak v elektromotore sa úloha kolektora redukuje na rozloženie prúdu vo vinutiach kotvy tak, že počas celej činnosti elektromotora v drôty, ktoré sú v súčasnosti pod severným pólom, prúd tečie neustále v tom, čo - alebo v jednom smere, a v drôtoch umiestnených pod južným pólom - v opačnom smere.