Što je kolektor koji se koristi u istosmjernim strojevima?

Kolektor To je sustav bakrenih ploča izoliranih jedna od druge i od osovine armature. Odvojci iz namota armature zalemljeni su na ploče. Klizni kontakti (četkice) služe za spajanje kolektora na stezaljke stroja i na vanjski krug.

Kolektor u električnim strojevima ima ulogu AC/DC ispravljača (u generatorima) i ulogu automatskog prebacivanja smjera struje u rotirajućim armaturnim žicama (u motorima).

Kada magnetsko polje presijecaju samo dvije žice koje tvore okvir, kolektor će biti jedan prsten presječen na dva dijela međusobno izolirana. U osnovi, svaki polukrug se naziva kolektorska ploča.

Svaki početak i kraj okvira pričvršćeni su na vlastitu kolektorsku ploču. Četke su raspoređene tako da je jedna od njih uvijek spojena na žicu koja će se kretati prema sjevernom polu, a druga na žicu koja će se kretati prema južnom polu. Na sl. 1. prikazuje opći izgled kolektorskog električnog stroja.

Da bismo razmotrili rad razdjelnika, pogledajmo Sl.2, na kojoj je okvir sa žicama A i B prikazan u presjeku. Radi jasnoće, žica A prikazana je s debelim krugom, a žica B s dva tanka kruga.

Četke su zatvorene za vanjski otpor, a zatim e. itd. inducirana u žicama inducirat će električnu struju u zatvorenom krugu. Stoga, kada se promatra rad kolektora, ne može se reći ne za inducirani e. itd. s. i za induciranu električnu struju.

Riža. 1. Kolektor električnog stroja

Riža. 2. Pojednostavljena slika tenka

Riža. 3. Ispravljanje izmjenične struje pomoću kolektora

Neka se okvir okreće u smjeru kazaljke na satu. U trenutku kada rotirajući okvir zauzme položaj prikazan na sl. 3, A, najveća struja će biti inducirana u njegovim žicama, jer žice sijeku magnetske linije sila koje idu okomito na njih.

Inducirana struja iz žice B spojene na kolektorsku ploču 2 teći će do četkice 4 i nakon prolaska kroz vanjski krug vratit će se kroz četkicu 3 do žice A. U ovom slučaju desna četkica će biti pozitivna, a lijeva negativna.

Daljnja rotacija okvira (položaj B) ponovno će inducirati struju u obje žice; međutim, smjer struje u žicama bit će suprotan od onoga što su imale u položaju A. Budući da će se ploče kolektora također okretati sa žicama, četkica 4 će ponovno dovoditi električnu struju u vanjski krug i struja će se vratiti u okvir kroz kist 3.

Iz toga slijedi da se, unatoč promjeni smjera struje u samim rotirajućim žicama, zbog sklopke koju je napravio kolektor, smjer struje u vanjskom krugu nije promijenio.

U sljedećem trenutku (položaj D), kada okvir ponovno zauzme položaj na neutralnoj liniji, neće biti struje u žicama, a time ni u vanjskom krugu.

U sljedećim trenucima vremena, razmatrani ciklus pokreta će se ponoviti istim redoslijedom. Na taj će način smjer inducirane struje u vanjskom strujnom krugu zbog kolektora ostati cijelo vrijeme isti, a istovremeno će se očuvati polaritet četkica.

Riža. 4. Kolektor istosmjernog motora

Krivulja na sl. 5. Iz krivulje se može vidjeti da struja doseže svoje najveće vrijednosti u točkama koje odgovaraju 90 ° i 270 °, odnosno kada vodiči prelaze linije sile izravno ispod polova. U točkama 0 ° (360 °) i 180 °, struja u vanjskom krugu je nula, budući da žice, koje prolaze kroz neutralnu liniju, ne prelaze strujne vodove.

Riža. 5. Krivulja promjene struje u vanjskom krugu za jedan okretaj okvira nakon korekcije od strane kolektora

Iz krivulje je lako zaključiti da iako smjer struje u vanjskom krugu ostaje nepromijenjen, njezina se vrijednost stalno mijenja od nule do maksimuma.

Strujakonstantan u smjeru, ali promjenjiv u veličini naziva se pulsirajuća struja… U praktične svrhe, valovita struja je vrlo nezgodna. Stoga u generatorima nastoje izgladiti valovitost i učiniti struju ujednačenijom.

Za razliku od generatora, kod istosmjernih motora kolektor djeluje kao automatski prekidač smjera struje u rotirajućim armaturnim žicama.Ako kod generatora kolektor služi za ispravljanje izmjenične struje u istosmjernu, onda se kod elektromotora uloga kolektora svodi na raspodjelu struje u namotima armature na način da tijekom cijelog rada elektromotora u žice koje su trenutno ispod sjevernog pola, struja stalno teče u čemu — ili u jednom smjeru, a u žicama koje se nalaze ispod južnog pola — u suprotnom smjeru.