зачем в коллекторе на пластмассе применяют армирующие кольца

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Армирующие кольца

Армирующие кольца значительно сокращают рабочий ход сильфона. Кольца нецелесообразно применять в случае, если не требуется большого осевого перемещения сильфона, например в компенсаторах теплового расширения. [2]

После отвердения крепительного слоя из компаунда сборочное кольцо снимается, армирующие кольца напрягаются, сборочное кольцо вновь напрессовывается на круговую арку с давлением между коллекторными пластинами, рассчитанным из условия давления пластмассы при опрессовке коллектора. [3]

Набивка представляет собой прессованные асбестографитовые кольца марки АГ-50, армированные по торцам тонкой металлической фольгой или листом. Армирующие кольца имеют желобчатое сечение. Расположенные поперек камеры армирующие кольца создают дополнительно основному материалу набивки гидравлическое сопротивление уплотняемой рабочей среде. [4]

В этой конструкции применена в качестве корпусной изоляции 3 изоляция типа Монолит. Армирующие кольца 2 здесь вынесены за пределы рабочей поверхности коллектора и находятся ниже ее. [6]

Пластины 3 ( рис. 35) такого коллектора спрессованы пластмассой 2, которая изолирует их от втулки 1 коллектора и прочно удерживает на этой втулке. Стальные армирующие кольца 4 применяют для повышения прочности коллектора. [10]

Набивка представляет собой прессованные асбестографитовые кольца марки АГ-50, армированные по торцам тонкой металлической фольгой или листом. Армирующие кольца имеют желобчатое сечение. Расположенные поперек камеры армирующие кольца создают дополнительно основному материалу набивки гидравлическое сопротивление уплотняемой рабочей среде. [11]

Источник

Зачем в коллекторе на пластмассе применяют армирующие кольца

Группа М-31 запись закреплена

Ребята ищем ответы по «Электрическим машинам и аппаратам» 2014 г.
Давайте хотя бы каждый сделает по 10 вопросов!
Пишем ответы сюда: http://vk.com/topic-61154609_30279438

«Электрические машины и аппараты»
Перечень экзаменационных вопросов:

1. Объясните принцип действия генератора переменного тока.
2. Чем определяется форма графика ЭДС синхронного генератора?
3. Каково назначение контактных колец и щеток в синхронном генераторе?
4. Объясните принцип действия асинхронного двигателя.
5. Может ли ротор асинхронного двигателя вращаться синхронно с вращаю¬щимся полем?
6. Какие функции выполняет обмотка статора в синхронном генераторе и в асинхронном двигателе?
7.Что такое скольжение асинхронной машины?
8.Каков диапазон изменения скольжения асинхронной машины в различных режимах ее работы?
9.С какой целью обмотку статора асинхронного генератора подключают к сети трехфазного тока?
10.Каким образом асинхронный двигатель можно перевести в режим электро¬магнитного торможения?
11.Объясните конструкцию короткозамкнутого и фазового роторов.
12.Трехфазный асинхронный двигатель предназначен для работы при напряже¬ниях сети 220/380 В. Как следует соединить обмотку статора этого двигателя при напряжении сети 220 В и как — при напряжении 380 В?
13.В чем сходство и в чем различие между асинхронным двигателем и трансформатором?
14.Почему с увеличением механической нагрузки на вал асинхронного двигате¬ля возрастает потребляемая из сети двигателем мощность?
15.Какие виды потерь имеют место в асинхронном двигателе?
16.Почему магнитные потери в сердечнике ротора не учитывают?
17.На какие виды потерь влияют величина воздушного зазора и толщина пла¬стин сердечника статора?
18.Почему при нагрузках двигателя меньше номинальной его cos φ1, имеет низ¬кие значения?
19. Каков принцип работы трансформатора?
20. Почему трансформаторы не работают от сети постоянного тока?
21. Из каких частей состоит активная часть трансформатора? Каковы их назначение и конструкция?
22. Каково назначение трансформаторного масла?
23. Как определить номинальные токи и номинальное вторичное напряжение трансформатора?
24. Почему с увеличением тока нагрузки трансформатора увеличивается ток в его первичной обмотке?
25. Что такое приведенный трансформатор?
26. Объясните порядок построения векторной диаграммы трансформатора.
27. При каких условиях и почему вторичное напряжение трансформатора становится больше ЭДС?
28. Чем объясняется несимметрия токов х.х. в трехфазном трансформаторе?
29. Как изменится отношение линейных напряжений трехфазного трансформатора, если его обмотки переключить со схемы ∆/Y на Y/∆?
30. Будет ли изменяться ток х.х. и как при увеличении или уменьшении сечения стержней магнитопровода?
31. На что расходуется активная мощность, потребляемая трансформатором при опытах х.х. и к.з.
32. Как опытным путем определить напряжение к.з. трансформатора?
33. К какой обмотке целесообразно подводить напряжение при опыте х.х., а к какой — при опыте к. з.? Объясните, почему.
34. Изменится ли основной магнитный поток и ток х.х., если трансформатор включить в сеть с частотой выше или ниже номинальной?
35. Объясните принцип регулирования напряжения под нагрузкой.
36. Каков порядок переключения контактов переключающего устройства при регулировании напряжения под нагрузкой?
37. Объясните назначение и принцип работы вольтдобавочного трансформатора.
38. Какие условия необходимо соблюдать при включении трансформаторов на параллельную работу?
39. Что такое фазировка трансформатора и как она выполняется?
40. Каковы достоинства трехобмоточных трансформаторов?
41. Перечислите достоинства и недостатки автотрансформаторов.
42. Зависят ли достоинства автотрансформатора от коэффициента трансформации? Объясните, почему.
43. Объясните устройство автотрансформатора с переменным коэффициентом трансформации.
44. Какими показателями характеризуются пусковые свойства асинхронных дви¬гателей?
45. Каковы достоинства и недостатки пусковых свойств асинхронных двигателей?
46. Как лучше, с точки зрения улучшения пусковых свойств, уменьшить пуско¬вой ток: снижением подводимого к двигателю напряжения или увеличением активного сопротивления в цепи обмотки ротора?
47. Каковы достоинства и недостатки пуска асинхронных двигателей непосред¬ственным включением в сеть?
48. Какие существуют способы пуска асинхронных двигателей при пониженном напряжении?
49. Перечислите способы регулирования частоты вращения асинхронных двига¬телей и дайте им сравнительную оценку.
50. Почему при частотном регулировании частоты вращения одновременно с частотой тока необходимо изменять напряжение?
51.Почему однофазный двигатель не создает пускового момента?
52. С какой целью в цепь пусковой обмотки двигателя включают ФЭ?
53.Чем отличается однофазный двигатель от конденсаторного?
54. Как можно повысить пусковой момент в конденсаторном двигателе?
55.Объясните принцип работы асинхронного линейного двигателя.
56.Что такое краевой эффект и каковы его нежелательные действия в линейном асинхронном двигателе?
57.Какие способы охлаждения применяются в электрических машинах?
58.Какие применяются формы исполнения электрических машин по способу защиты и как они маркируются?
59.Какие формы исполнения по способу монтажа применяются в электриче¬ских машинах?
60.Что такое серия электрических машин?
61.Какой диапазон мощности охватывает серия 4А и каковы формы их конст¬руктивного исполнения по защите и вентиляции?
62.Какие существуют модификации серии 4А и каково их назначение?
63.Почему асинхронные двигатели большой мощности делают высоковольт¬ными?
64.Какие существуют способы возбуждения синхронных машин?
65.Объясните назначение тиристорного преобразователя в системе самовозбу¬ждения синхронного генератора.
66.Объясните устройство явнополюсных и неявнополюсных роторов.
Что такое синхронизация генератора, включаемого на параллельную работу?
67.Как нагрузить генератор, включенный на параллельную работу?
68.Каково назначение и конструкция успокоительной обмотки?
69. Что такое синхронизирующая способность синхронной машины и какими параметрами она оценивается?
70.Объясните принцип действия шаговых двигателей. В чём различие в шаговых двигателях с активным (возбужденным) и реактивным ротором?
71.Объясните принцип действия гистерезисного двигателя
72.В чём отличительная особенность синхронных реактивных двигате¬лей
73.Каково назначение коллектора в генераторе и двигателе постоянного тока?
74.Почему станину машины делают из стали?
75.Каково назначение конусных шайб в коллекторе?
76.Зачем в коллекторе на пластмассе применяют армирующие кольца?
77. В чем принципиальное отличие обмоток якоря от обмоток статора бесколлекторных машин переменного тока?
78. Какими параметрами характеризуется обмотка якоря?
79. Сколько параллельных ветвей имеет обмотка якоря шестиполюсной машины в случаях простой петлевой и простой волновой обмоток?
80. Какие причины могут вызвать искрение на коллекторе?
81.Почему прямолинейная коммутация не сопровождается искрением?
82.Объясните назначение и устройство добавочных полюсов.
83.Каковы причины, способные вызвать круговой огонь по коллектору?
84.Как можно снизить уровень радиопомех в коллекторной машине?
85.Какие способы ограничения пускового тока применяются в двигателях постоянного тока?
86.С какой целью при пуске двигателя параллельного возбуждения сопротивле¬ние реостата в цепи возбуждения устанавливают минимальным?
87.Сравните двигатели параллельного и последовательного возбуждения по их регулировочным свойствам.
88.Какова разница в конструкции коллекторных двигателей постоянного и пе¬ременного тока?

Источник

Устройство коллекторной машины постоянного тока

В настоящее время электромашиностроительные заводы изго­товляют электрические машины постоянного тока, предназначен­ные для работы в самых различных отраслях промышленности, поэтому отдельные узлы этих машин могут иметь разную конст­рукцию, но общая конструктивная схема машин одинакова. Не­подвижная часть машины постоянного тока называется статором,

Рис. 24.4. Устройство машины постоянного тока

вращающаяся часть — якорем (рис. 24.4).

Статор. Состоит из станины 6 и главных полюсов 4. Ста­нина 6 служит для крепления полюсов и подшипниковых щитов и является частью магнитопровода, так как через нее замыкается магнитный поток машины. Станину изготовляют из стали — ма­териала, обладающего достаточной механической прочностью и большой магнитной проницаемостью. В нижней части станины имеются лапы 11 для крепления машины к фундаментной плите, а по окружности станины расположены отверстия для крепления сердечников главных полюсов 4. Обычно станину делают цельной из стальной трубы, либо сварной из листовой стали, за исключе­нием машин с весьма большим наружным диаметром, у которых станину делают разъемной, что облегчает транспортировку и мон­таж машины.

Главные полюсы предназначены для создания в машине магнитного поля возбуждения. Главный полюс состоит из сердеч­ника 6 и полюсной катушки 5. Со стороны, обращенной к якорю, сердечник полюса имеет полюсный наконечник, который обеспе­чивает необходимое распределение магнитной индукции в зазоре машины. Сердечники главных полюсов делают шихтованными из листовой конструкционной стали толщиной 1—2 мм или из тон­колистовой электротехнической анизотропной холоднокатаной стали, например марки 3411. Штампованные пластины главных полюсов специально не изолируют, так как тонкая пленка окисла на их поверхности достаточна для значительного ослабления вих­ревых токов, наведенных в полюсных наконечниках пульсациями магнитного потока, вызванного зубчатостью сердечника якоря. Анизотропная сталь обладает повышенной магнитной проницае­мостью вдоль проката, что должно учитываться при штамповке пластин и их сборке в пакет. Пониженная магнитная проницае­мость поперек проката способствует ослаблению реакции якоря (см. § 26.2) и уменьшению потока рассеяния главных и добавоч­ных полюсов (см. § 26.1).

В машинах постоянного тока небольшой мощности полюсные катушки делают бескаркасными — намоткой медного обмоточно­го провода непосредственно на сердечник полюса, предварительно наложив на него изоляционную прокладку (рис. 24.5, а). В боль­шинстве машин (мощностью 1 кВт и более) полюсную катушку делают каркасной: обмоточный провод наматывают на каркас (обычно пластмассовый), а затем надевают на сердечник полюса (рис. 24.5, б). В некоторых конструкциях машин полюсную ка­тушку для более интенсивного охлаждения разделяют по высоте на части, между которыми оставляют вентиляционные каналы.

Якорь. Якорь машины постоянного тока (рис. 24.4) состоит из вала 10, сердечника 3 с обмоткой и коллектора 7. Сердечник якоря имеет шихтованную конструкцию и набирается из штам­пованных пластин тонколистовой электротехнической стали. Лис­ты покрывают изоляционным лаком, собирают в пакет и запекают. Готовый сердечник напрессовывают на вал якоря. Такая конст­рукция сердечника якоря позволяет значительно ослабить в нем вихревые токи, возникающие в результате его перемагничивания в процессе вращения в магнитном поле. На поверхности сердечника якоря имеются продольные пазы, в которые укладывают обмотку якоря.

Обмотку выполняют медным проводом круглого или пря­моугольного сечения. Пазы якоря после заполнения их проводами обмотки обычно закрывают клиньями (текстолитовыми или гетинаксовыми). В некоторых машинах пазы не закрывают клиньями, а накладывают на поверхность якоря бандаж. Бандаж делают из проволоки или стеклоленты с предварительным натягом. Лобовые части 9 обмотки якоря крепят к обмоткодержателям бандажом.

Рис. 24.5. Главные полюсы с бескаркасной (а) и каркасной (б) по­люсными катушками:

1 — станина, 2 — сердечник полюса, 3 — полюсная катушка

Коллектор 1 является одним из сложных узлов машины постоянного тока. Основными элементами коллектора являются пластины трапецеидального сечения из твердотянутой меди, соб­ранные таким образом, что коллектор приобретает цилиндриче­скую форму. В зависимости от способа закрепления коллекторных пластин различают два основных типа коллекторов: со стальными конусными шайбами и на пластмассе. На рис. 24.6, а показано устройство коллектора со стальными конусными шайбами. Ниж­няя часть коллекторных пластин 6 имеет форму «ласточкина хво­ста». После сборки коллектора эти части пластин оказываются за­жатыми между стальными шайбами 1 и 3, изолированными от медных пластин миканитовыми манжетами 4. Конусные шайбы стянуты винтами 2. Между медными пластинами расположены миканитовые изоляционные прокладки. В процессе работы машины рабочая поверхность коллектора постепенно истирается щет­ками. Чтобы при этом миканитовые прокладки не выступали над рабочей поверхностью коллектора, что вызвало бы вибрацию щеток и нарушение работы машины, между коллекторными пласти­нами фрезеруют пазы (дорожки) на глубину до 1,5 мм (рис. 24.6, б). Верхняя часть 5 коллекторных пластин (см. рис. 24.6, а), называе­мая петушком, имеет узкий продольный паз, в который заклады­вают проводники обмотки якоря и тщательно припаивают.

Рис. 24.6 Устройство коллектора с конусными шайбами

В машинах постоянного тока малой мощности часто приме­няют коллекторы на пластмассе, отличающиеся простотой в из­готовлении. Набор медных и миканитовых пластин в таком кол­лекторе удерживается пластмассой, запрессованной в пространст­во между набором пластин и стальной втулкой 4 и образующей корпус коллектора. Иногда с целью увеличения прочности коллек­тора эту пластмассу 2 армируют стальными кольцами 3 (рис. 24.7). В этом случае миканитовые прокладки должны иметь размеры большие, чем у медных пластин 1, что исключит замыкание пла­стин стальными (армирующими) кольцами 3.

Электрический контакт с коллектором осуществляется по­средством щеток, располагаемых в щеткодержателях 4 (см. рис. 24.4).

Щеткодержатель (рис. 24.8) состоит из обоймы 4, в которую помещают щетку 3, курка 1, представляющего собой откидную деталь, передающую давление пружины 2 на щетку. Щеткодержа­тель крепят на пальце зажимом 5. Щетка снабжается гибким тро­сиком 6 для включения ее в электрическую цепь машины. Все щеткодержатели одной полярности соединены между собой сбор­ными шинами, подключенными к выводам машины. Одно из ос­новных условий бесперебойной работы машины — плотный и на­дежный контакт между щеткой и коллектором. Давление на щетку должно быть отрегулировано, так как чрезмерный нажим может вызвать преждевременный износ щетки и перегрев коллектора, а недостаточный нажим — искрение на коллекторе.

Рис. 24.7. Устройство коллектора на пластмассе

Рис. 24.8. Щеткодержатель (сдвоенный)

машины постоянного тока

Помимо указанных частей машина постоянного тока имеет два подшипниковых щита: передний 12 (со стороны коллектора) и задний 7 (см. рис. 24.4). В центральной части щита имеется рас­точка под подшипник. На переднем подшипниковом щите име­ется смотровое окно (люк) с крышкой, через которое можно осмотреть коллектор и щетки, не разбирая машины. Концы обмоток выведены на зажимы коробки выводов. Вентилятор 8 служит для самовентиляции машины: воздух поступает в машину обычно со стороны коллектора, омывает нагретые части (коллектор, обмотки и сердечники) и выбрасывается с противоположной стороны через решетку.

Из рассмотрения принципа действия и устройства коллектор­ной машины постоянного тока следует, что непременным элемен­том этой машины, включенным между обмоткой якоря и внешней сетью, является щеточно-коллекторный узел — механический преобразователь рода тока. Таким образом, коллекторные машины сложнее бесколлекторных машин переменного тока (асинхронной и синхронной) и, следовательно, уступают им (особенно асин­хронной машине) в надежности и имеют более высокую стои­мость.

1. Каково назначение коллектора в генераторе и двигателе?

2. Почему станину машины делают из стали?

3. Каково назначение конусных шайб в коллекторе?

4. Зачем в коллекторе на пластмассе применяют армирующие кольца?

Дата добавления: 2015-01-19 ; просмотров: 267 ; Нарушение авторских прав

Источник

Устройство коллекторной машины постоянного тока

Конструкция электрической машины постоянного тока включает (рис. 4.2): подшипниковые щиты 1, подшипники 2, вентилятор 3, якорь 4, коллектор 5, главный 6 и дополнительный 7 полюсы и щеткодержатель с траверсой 8. Условное обозначение такой машины приведено на том же рисунке.

Рис. 4.2. Устройство машины постоянного тока

Статор. Состоит из станины и главных полюсов. Станина служит для крепления полюсов и подшипниковых щитов и является частью магнитопровода, так как через нее замыкается магнитный поток машины. Станину изготовляют из стали — материала, обладающего достаточной механической прочностью и большой магнитной проницаемостью. В нижней части станины имеются лапы для крепления машины к фундаментной плите, а по окружности станины расположены отверстия для крепления сердечников главных полюсов.

Главные полюсы предназначены для создания в машине магнитного поля возбуждения. Главный полюс состоит из сердечника и полюсной катушки. Со стороны, обращенной к якорю сердечник полюса имеет полюсный наконечник, который обеспечивает необходимое распределение магнитной индукции в зазоре машины. Сердечники главных полюсов делают шихтованными из листовой конструкционной стали толщиной 1-2 мм или изтонкоколистовой электротехнической анизотропной холоднокатаной стали, например, марки 3411. Штампованные пластины главных полюсов специально не изолируют, так как тонкая пленка окисла на их поверхности достаточна для значительного ослабления вихревых токов, наведенных в полюсных наконечниках пульсациями магнитного потока, вызванного зубчатостью сердечника якоря. Анизотропная сталь обладает повышенной магнитной проницаемостью вдоль проката, что должно учитываться при штамповке пластин и их сборке в пакет. Пониженная магнитная проницаемость поперек проката способствует ослаблению реакции якоря и уменьшению потока рассеяния главных и добавочных полюсов.

В машинах постоянного тока небольшой мощности полюсные катушки делают бескаркасными — намоткой медного обмоточного провода непосредственно на сердечник полюса, предварительно наложив на него изоляционную прокладку (рис. 4.3, а). В большинстве машин (мощностью 1 кВт и более) полюсную катушку делают каркасной: обмоточный провод наматывают на каркас(обычно пластмассовый), а затем надевают на сердечник полюса (рис. 4.3, б). В некоторых конструкциях машин полюсную катушку для более интенсивного охлаждения разделяют по высоте на части, между которыми оставляют вентиляционные каналы.

Рис. 4.3. Главные полюсы с бескаркасной (а) и каркасной (б) полюсными катушками

Якорь. Якорь машины постоянного тока состоит извала, сердечника с обмоткой и коллектора. Сердечник якоря имеет шихтованную конструкцию и набирается из штампованных пластин тонколистовой электротехнической стали. Листы покрывают изоляционным лаком, собирают в пакет и запекают. Готовый сердечник напрессовывают на вал якоря. Такая конструкция сердечника якоря позволяет значительно ослабить в нем вихревые токи, возникающие в результате его перемагничивания в процессе вращения в магнитном поле. На поверхности сердечникаякоря имеются продольные пазы; в которые укладывают обмотку якоря.

Обмотку выполняют медным проводом круглого или прямоугольного сечения. Пазы якоря после заполнения их проводами обмотки обычно закрывают клиньями (текстолитовыми или гетинаксовыми). В некоторых машинах пазы не закрывают клиньями, а накладывают на поверхность якоря бандаж. Бандаж делают из проволоки или стеклоленты с предварительным натягом. Лобовые части обмотки якоря крепят к обмоткодержателям бандажом.

Коллектор является одним из сложных узлов машины постоянного тока. Основными элементами коллектора являются пластины трапецеидального сечения из твердотянутой меди, собранные таким образом, что коллектор приобретает цилиндрическую форму. В зависимости от способа закрепления коллекторных пластин различают два основных типа коллекторов: со стальными конусными шайбами и на пластмассе. На рис. 4.4, а показано устройство коллектора со стальными конусными шайбами.

Рис. 4.4. Устройство коллектора с конусными шайбами

Нижняя часть коллекторных пластин 6 имеет форму «ласточкина хвоста». После сборки коллектора эти части пластин оказываются зажатыми между стальными шайбами 1 и 3, изолированными от медных пластин миканитовыми манжетами 4. Конусные шайбы стянуты винтами 2. Между медными пластинами расположены миканитовые изоляционные прокладки. В процессе работы машины рабочая поверхность коллектора постепенно истирается щетками. Чтобы при этом миканитовые прокладки не выступали над рабочей поверхностью коллектора, что вызвало бы вибрацию щеток и нарушение работы машины, между коллекторными пластинами фрезеруют пазы (дорожки) на глубину до 1,5 мм (рис. 4.4, б). Верхняя часть 5 коллекторных пластин (см. рис. 4.4, а), называемая петушком, имеет узкий продольный паз, в который закладывают проводники обмотки якоря и тщательно припаивают.

В машинах постоянного тока малой мощности часто применяют коллекторы на пластмассе, отличающиеся простотой в изготовлении. Набор медных и миканитовых пластин в таком коллекторе удерживается пластмассой, запрессованной в пространство между набором пластин и стальной втулкой 4 и образующей корпус коллектора. Иногда с целью увеличения прочности коллектора эту пластмассу 2 армируют стальными кольцами 3 (рис. 4.5). В этом случае миканитовые прокладки должны иметь размеры большие, чем у медных пластин 1, что исключит замыкание пластин стальными (армирующими) кольцами 3.

Электрический контакт с коллектором осуществляется посредством щеток, располагаемых в щеткодержателях.

Рис. 4.5. Устройство коллектора Рис. 4.6. Щеткодержатель

на пластмассе. (сдвоенный) машины

Щеткодержатель (рис. 4.6) состоит из обоймы 4, в которую помещают щетку 3, курка 1, представляющего собой откидную деталь, передающую давление пружины 2 на щетку. Щеткодержатель крепят на пальце зажимом 5. Щетка снабжается гибким тросиком 6 для включения ее в электрическую цепь машины. Все щеткодержатели одной полярности соединены между собой сборными шинами, подключенными к выводам машины. Одно из основных условий бесперебойной работы машины — плотный и надежный контакт между щеткой и коллектором. Давление на щетку должно быть отрегулировано, так как чрезмерный нажим может вызвать преждевременный износ щетки и перегрев коллектора, а недостаточный нажим — искрение на коллекторе.

Помимо указанных частей машина постоянного тока имеет два подшипниковых щита: передний (со стороны коллектора) и задний (см. рис. 4.2). В центральной части щита имеется расточка под подшипник. На переднем подшипниковом щите имеется смотровое окно (люк) с крышкой, через которое можно осмотреть коллектор и щетки, не разбирая машины. Концы обмоток выведены на зажимы коробки выводов. Вентилятор служит для самовентиляции машины: воздух поступает в машину обычно со стороны коллектора, омывает нагретые части (коллектор, обмотки и сердечники) и выбрасывается с противоположной стороны через решетку.

Источник