UN Générateur DC est un dispositif électrique qui convertit l’énergie mécanique en énergie électrique. Il se compose principalement de trois parties principales, c’est-à-dire du système de champ magnétique, de l’armature et du commutateur et de l’équipement de pinceau. Les autres parties d’un générateur DC sont un cadre magnétique et un joug, un noyau de poteau et des chaussures de poteau, un champ ou des bobines passionnantes, un noyau d’armature et des enroulements, des pinceaux, des boîtiers d’extrémité, des roulements et des arbres.
Le diagramme des principales parties d’un Générateur DC à 4 pôles ou la machine DC est présentée ci-dessous:
Contenu:
- Système de champ magnétique du générateur DC
- Cadre magnétique et joug
- Pole Core et Pole chaussures
- Coils de terrain ou excitants
- Armature du générateur DC
- Noyau d’armature
- Enroulements d’armature
- Commutateur dans le générateur DC
- Brosses
- Logements finaux
- Roulements
- Arbre
Système de champ magnétique du générateur DC
Le système de champ magnétique est la partie stationnaire ou fixe de la machine. Il produit le flux magnétique principal. Le système de champ magnétique se compose de chaussures et de chaussures et de pôles et de bobines excitantes sur le noyau et le pôle ou les bobines passionnantes. Ces différentes parties du générateur DC sont décrites ci-dessous en détail.
Cadre magnétique et joug
Le cadre cylindrique creux externe auquel les pôles principaux et les inter-poles sont fixes et au moyen de laquelle la machine est fixée à la fondation est connue sous le nom de joug. Il est en acier coulé ou en acier roulé pour les grandes machines et pour la machine de plus petite taille, le joug est généralement en fonte.
Les deux objectifs principaux du joug sont les suivants: –
- Il prend en charge les noyaux de poteau et offre une protection mécanique aux parties intérieures des machines.
- Il fournit un chemin de réticence faible pour le flux magnétique.
Pole Core et Pole chaussures
Les chaussures de noyau et de poteau sont fixées au cadre magnétique ou à la joug par des boulons. Depuis les pôles, projettez-vous vers l’intérieur, ils sont appelés poteaux saillants. Chaque noyau de poteau a une surface incurvée. Habituellement, le noyau du poteau et les chaussures sont en acier mince en acier ou en fer forgé qui sont rivés ensemble sous pression hydraulique. Les pôles sont laminés pour réduire la perte de courant de Foucault.
La figure montrant le noyau de poteau et la chaussure de poteau est représentée ci-dessous:
Le noyau des pôles sert les objectifs suivants ci-dessous:
- Il soutient le champ ou les bobines passionnantes.
- Ils répartissent le flux magnétique sur la périphérie de l’armature plus uniformément.
- Il augmente la zone transversale du circuit magnétique, en conséquence, la réticence du chemin magnétique est réduite.
Coils de terrain ou excitants
Chaque noyau de poteau a une ou plusieurs bobines de champ (enroulements) placées dessus pour produire un champ magnétique. Le fil de cuivre émaillé est utilisé pour la construction d’un champ ou de bobines passionnantes. Les bobines sont enroulées sur la première puis placées autour du noyau du poteau.
Lorsque le courant direct passe par l’enroulement du champ, il magnétise les pôles, ce qui produit à son tour le flux. Les bobines de champ de tous les pôles sont connectées en série de telle manière que lorsque le courant les traverse, les pôles adjacents atteignent la polarité opposée.
Armature du générateur DC
La partie rotative de la machine DC ou d’un générateur DC est appelée l’armature. L’armature se compose d’un arbre sur lequel un cylindre laminé, appelé noyau amature est placé.
Noyau d’armature
Le noyau d’armature du générateur DC est de forme cylindrique et clés à l’arbre rotatif. À la périphérie extérieure de l’armature, des rainures ou des fentes qui permettent l’enroulement de l’armature comme indiqué sur la figure ci-dessous:
Le noyau d’armature d’un générateur ou d’une machine CC sert les fins suivantes.
- Il abrite les conducteurs dans les créneaux.
- Il fournit un chemin facile pour le flux magnétique.
Comme l’armature est une partie rotative du générateur ou de la machine DC, l’inversion du flux se déroule dans le noyau, donc les pertes d’hystérésis sont produites. Le matériau en acier en silicium est utilisé pour la construction du noyau pour réduire les pertes d’hystérésis.
L’armature rotative coupe le champ magnétique, en raison de laquelle un FMF y est induit. Cet EMF circule le courant de Foucault qui entraîne une perte de courant de Foucault. Ainsi, pour réduire la perte, le noyau de l’armature est laminé avec un tampon d’environ 0,3 à 0,5 mm d’épaisseur. Chaque laminage est isolé de l’autre par un revêtement de vernis.
Enroulement de l’armature
Les conducteurs isolés sont placés dans les créneaux du noyau d’armature. Les conducteurs sont coincés et des bandes de fil en acier enroulées autour du noyau et sont convenablement connectées. Cet arrangement de conducteurs est appelé enroulement de l’armature. L’enroulement de l’armature est le cœur de la machine DC.
L’enroulement en armature est un endroit où la conversion de la puissance a lieu. Dans le cas d’un générateur CC ici, la puissance mécanique est convertie en puissance électrique. Sur la base des connexions, les enroulements sont classés en deux types nommés en enroulement LAP et en enroulement des vagues.
- Enroulement des genoux
Dans l’enroulement LAP, les conducteurs sont connectés de manière à ce que le nombre de chemins parallèles soit égal au nombre de pôles. Ainsi, si une machine a des poteaux P et des conducteurs d’armature Z, il y aura des chemins parallèles P, chaque chemin aura des conducteurs z / p connectés en série.
Dans l’enroulement des LAP, le nombre de brosses est égal au nombre de chemins parallèles. Dont la moitié des pinceaux sont positifs et la moitié restante est négative.
- Enroulement des vagues
Dans l’enroulement des vagues, les conducteurs sont si connectés qu’ils sont divisés en deux chemins parallèles, quel que soit le nombre de pôles de la machine. Ainsi, si la machine a des conducteurs d’armature Z, il n’y aura que deux chemins parallèles ayant chacun des conducteurs z / 2 en série. Dans ce cas, le nombre de pinceaux est égal à deux, c’est-à-dire le nombre de chemins parallèles.
Commutateur dans le générateur DC
Le commutateur, qui tourne avec l’armature, est de forme cylindrique et est fabriqué à partir d’un certain nombre de barres de cuivre ou de segments tirées en forme de coin isolées les unes des autres et de l’arbre. Les segments forment un anneau autour de l’arbre de l’armature. Chaque segment de commutateur est connecté aux extrémités des bobines d’armature.
C’est la partie la plus importante d’une machine DC et sert les fins suivantes.
- Il relie les conducteurs en armature rotatifs au circuit externe stationnaire à travers les pinceaux.
- Il convertit le courant alternatif induit dans le conducteur d’armature en courant unidirectionnel dans le circuit de charge externe dans l’action du générateur DC, tandis qu’il convertit le couple alternant en couple unidirectionnel (continu) produit dans l’armature dans l’action motrice.
Brosses
Les brosses en carbone sont placées ou montées sur le commutateur et avec l’aide de deux brosses en carbone ou plus, le courant est collecté à partir de l’enroulement de l’armature. Chaque pinceau est soutenu dans une boîte en métal appelée un pinceau ou support de brosse. Les brosses sont pressées sur le commutateur et forment le lien de connexion entre l’enroulement de l’armature et le circuit externe.
La pression exercée par les brosses du commutateur peut être ajustée et est maintenue à une valeur constante au moyen de ressorts. À l’aide des pinceaux, le courant qui est produit sur les enroulements est transmis au commutateur puis au circuit externe.
Ils sont généralement faits de carbone de haut grade car le carbone mène des matériaux et en même temps sous forme de poudre fournit un effet de lubrification sur la surface du commutateur.
Logements finaux
Les boîtiers d’extrémité sont attachés aux extrémités du mainframe et fournissent un soutien aux roulements. Les boîtiers avant soutiennent le roulement et les ensembles de brosses tandis que les boîtiers arrière soutiennent généralement les roulements uniquement.
Roulements
Les roulements à balle ou à rouleaux sont installés dans les boîtiers d’extrémité. La fonction des roulements est de réduire le frottement entre les parties rotatives et stationnaires de la machine. L’acier à haut carbone élevé est utilisé pour la construction de roulements car il s’agit d’un matériau très dur.
Arbre
L’arbre est en acier doux avec une résistance à la rupture maximale. L’arbre est utilisé pour transférer l’alimentation mécanique de ou vers la machine. Les parties rotatives comme le noyau d’armature, le commutateur, les ventilateurs de refroidissement, etc. sont principales sur l’arbre.