Constructia dinamului - generatoare de curent continuu

GENERATOARE DE CURENT CONTINUU

(DINAMURILE)

CONSTRUCTIA DINAMULUI

Partile principale ale generatorului (fig. 11.1 ) sunt carcasa 1 cu polii 2 si infasurarea de excitatie 3; pe arborele 4 este montat rotorul 5 c infasurarea 6 si colectorul 7, periile 8 cu portperiile lor 9 si arcurile de apasare a periilor, scuturile 10 spre colector si spre partea de antrenare, bornele 11 si colierul de protectie 12. Pe generator sau in interior pot fi montate, in unele cazuri, relee regulatoare; normal acestea sunt montate alaturat.

Carcasa este din teava de otel moale turnata sau proluita si sudata, foarte permeabil pentru fluxul magnetic.

Polii sunt destinati sa sustina infasurarea de excitatie. La generatoarele mici, pana la 250-300 Watt, sunt 2 poli, la cele mijlocii 4, iar peste 800 Watt chiar si 6. Intrucat fluxul inductor este constant, miezul polilor este din otel moale masiv, iar la puteri mai mari este uneori din tole.

Piesele polare au forma alungita pentru a se obtine o crestere gradata a fluxului inductor pe periferia rotorului, fapt care imbunatateste comutatia. Prinderea polilor se face foarte strans in interiorul carcasei pentru ca sa nu se produca un intrefier suplimentar, care sa micsoreze fluxul magnetic si astfel se necesita o putere mai mare de excitatie. Miezurile din tole au sectiune dreptunghiulara, celelalte turnate au forme ovale sau circulare la care se realizeaza o bobina de excitatie mai economica si mai bine izolata. Piesele polare inclinate micsoreaza zgomotele si deformarea campului magnetic.

Latimea piesei polare formeaza arcul polar. Distanta radiala dintre stator si rotor formeaza intrefierul ( semidiferenta diametrelor interior statoric si exterior rotoric )

Infasurarea de excitatie derivatie, care produce campul magnetic inductor, este formata din bobine polare identice, cu un nuamr mare de spire.

Bobinele sunt confectionate din sarma de cupru emaillata, iar in exterior se izoleaza cu banda de bumbac. Legaturile intre bobine se fac i asa fel incat polii alaturati sa rezulte de nume contrar

Sensul de spiralizare al bobinelor fabricate este acelas, iar pentru schimbarea polaritatii se inverseaza bornele de legatura de la o bobina la alta (fig. 11.2 ).

La generatoarele de putere mare, la care valoare intensitatii curentului de excitatie este mai mare de 5-6 Amperi, infasurarea de excitatie se divide in 2, scotandu-se la bornele generatorului 2 legaturi pentru 2 relee-regulatoare de tensiune. Curentul de excitatie care este intrerupt de contactele regulatoarelor are valori mici, evitandu-se scanteile si distrugerea rapida a contactelor releelor.

Unele generatoare au in paralel cu infasurarea de excitatie o rezistenta de stingere, dioda sau un redresor de seleniu. Rezistenta are scopul de a scurtcircuita curentul de autoinductie; acest curent apare in infasurarea de excitatie la deschiderea contactelor releelor regulatoare, astfel incat micsoreaza scanteile care se produc din aceasta cauza la contact valoarea rezistentei de stingere poate fi egala cu jumatate din valoarea rezistentei introdusa in circuitul de excitatie de releele regulatoare. Cnd se prevede un redresor, valoarea rezistentei este mai mica.

Conectarea infasurarii de excitatie la bornele generatorului trebe cunoscuta, intrucat generatorul nu poate functiona cu orice polaritate la masa; si conectarea releelor regulatoare, care lucreaza asupra circuitului de excitatie trebe cunoscuta. Majoritatea generatoareler si acumulatoarelor au borna minus conectata la masa, iar releele regulatoarte corespunzatoare nu pot lucra decat cu aceasta polaritate.

Chiar cu aceeas polaritate la masa generatoarele pot avea infasurarea de excitatie conectata cu borna plus sau cu borna minus la releele regulatoare, lucru care trebuie sa fie cunoscut ori de cate ori se monteaza un alt releu regulator in locul celui original.

Diferitele moduri de conectare a infasurarii de excitatie in paralel cu generatorul de curent sunt aratate in figura 11.3.

Rotorul este fabricat din tole cu grosime de 0,2-0,5 mm, izolate intre ele. Crestaturile sunt semi inchise sau deschise, cu izolatie din panza sau carton electrotehnic in care se pune o infasurare ( in care se induc tensiunile electromotoare ) compuse dintrun numar mare de bobine conductoare de cupru emailat. Infasurarea rotorului este infasurata cu pene de lemn inpregnat sau fibra pentru ca sa nu sara din crestatura.

Pentru inlaturarea deformarii campului magnetic si a zgomotului crestaturile se fac uneori inclinat.

Distanta dintre 2 crestaturi masurate pe perioferia rotorului se numeste pasul crestaturii.

Document online: Condensul - ce putem face pentru a micsora riscul aparitiei condensului? Proiect: Echipamente si instalatii de stingere a incendiului - prescriptii generale

La fel se defineste si pasul dentar.

Colectorul este confectionat din lamele de cupru foarte pur ( electrolitic ), izolate intre ele cu mecanita. Izolatia dintre lamele trebuie sa fie ceva mai mica decat inaltimea lamelelor pentru ca periile din carbune sa alunece numai pe lamelele din cupru chiar si dupa o perioada mai indelungata de functionare.

Pasul lamelelor la colector este distanta, masurata pe periferia exterioara a colectorului, intre axele a 2 lamele alaturate.

Grosime lamelelor de cupru este de 3-5 mm, iar a mecanitei pana la 0,8-1 mm. Partea interioara a lamelelor este in forma de coada de randunica pentru a se prinde si rezista la forte centrifuge. Intre lamele si bucsa sunt puse inele colectoare si conul izolate din mecanita presata sau se fixeaza direct la mase turnate pe baza de rasini bachelitice. Suprafata exterioara trebuie sa fie slefuita si perfect centrata pe axul de rotire, pentru ca periile sa faca contact electric bun si sa alunece usor, fara joc care sa produca scantei la colector sau sa inrautateasca comutatia.

Periile au rolul de a face contactul electric intre infasurarea rotorica si circuitele exterioare ale statorului de excitatie si de sarcina. Periile si colectorul sunt partea cea mai pretentioasa din constructia si intretinerea dinamului. Nu este permis sa se inlocuiasca periile uzate sau defecte decat cu altele originale sau de acelas tip indicat de intreprinderea constructoare, pentru ca tipurile de perii respective au fost studiate, experimentate si adaptate de constructor conditiilor respective de functionare.

Periile trebuie sa reziste la temperaturi de lucru de 100..150C cat atinge colectorul in functionare. Legatura dintre perie si borna se face cu lita din fire de cupru cu diametrul de 0 -0,07mm, necesar pentru flexibilitatea ei. Izolarea legaturii de masa generatorului se face cu izolatie din impletitura de bumbac, tub izolant elastic sai impletitura din fibra de sticla neinflamabila.

Portperiile au rolul de a tine si a pastra periile pe colector intro anumita pozitie, astfel incat sa se obtina tensiunea maxima la borne. Portperiile difea constructiv dupa modul in care ghideaza si apasa periile

Portperiile cu brat de parghie au un brat liber care se poate roti in jurul unui bolt, mentinand peria fixata rigid de brat.

Portperiile cu cutie prismatica sunt din cuti din tabla laminata sau indoita sub forma prismatica, astfel incat peria sa intre liber in ea; peria lucreaza fie radial sau perpendicular pe suprafata colectorului, fie cu reactie sau inclinata pe suprafata colectorului.

Portperiile primatice radiale pot functiona pentru ambele sensuri de rotatie. Arcul exercita o forta radiala in colectorul care se roteste si o forta tangentiala de frecare. Acest lucru face ca peria sa nu adere perfect pe suprafata colectorului, provocand salturi sau intepeniri ale periei in locasul ei.

Portperiile prismatice cu reactie sunt nclinate unghiul alfa in sensul de rotatie fata de axul periei, astfel incat forta rezultanta lucreaza in jurul axei periei si peria nu mai apasa pe fata laterala din dreapta a cutiei portperiei. Unghiul alfa are valoare de circa 12 grade. In acest mod, peria nu mai apasa lateral pe cutia portperiei si se poate misca liber in ea.

Portperiile cu reactie se utilizeaza la turatii si puteri mari inlaturand tendinta de vibratie, de intepenire a periilor si cresterea rezistentei de contact, ceea ce ar conduce la supraincalzirea periilor si colectorului, precum si la dezlipirea conductoarelor din stegulete.

La portperiile cu reactie, sensul de rotire al generatorului este impus.

Arcul de apasare al periilor este elicoidal sau spiral, fara sau cu posibilitatea de reglare a fortei de apasare.

Scutul portperiilor la colector are ferestre de aerisire spre esxterior protejate cu un colier de tabla de otel sau chiar cu un capac, ca sa permita accesul pentru intretinerea la perii si colector

Portperiile sunt fixe sau reglabile, fiind dispuse pe partea interioara a scutului. In partea opusa, se fixeaza scutul spre acctionare.

Lagarele au rulmenti, uneori lagarul spre colector fiind cu frecare, din bronz cu autoungere; in acest caz se prevad capacele de protectie si garnituri care impiedica trecerea uleiului spre interior. Capacele sunt stranse cu 2 sau mai multe buloane ( tirant ) din otel.

Arborele rotorului este confectionat din otel special. Pentru fixarea pachetului de tole, mijlocul arborelui poate fi mandrinat foarte putin conic, pentru presarea pachetului de tole si prevazut uneori cu inele la capete, pentru fixare. Arborii mai noi nu sunt mandrinati ci au 4 crestaturi in lungul lor cu cate un numar iesit inafara.

Infasurarea rotorica trebuie sa produca o tensiune capabila sa faca fata alimentarii echipamentului electric si incarcarii bateriei de acumulatoare. La generatoarele cu 2 poli se folosesc infasurari serie buclate.

Schema conectarii in serie a sectiilor la lamele si a bobinelor intre cele 2 perii fixe nu poate avea loc decat pe minimum 2 cai de curent, in paralel ( intr-o infasurare care se roteste ). Periile ar trebui dispuse la lamelele conectate la sectiile in care tensiunea indusa este nula adica sa fie pe axa neutra ( perpendiculara pe axa polilor ); practic periile se fixeaza chiar pe directia axei polilor, pentru a rezulta legaturi simetrice si economice de la sectii la lamelele colectorului. Aceasta pozitie este marcata la generator si trebuie sa se tian seama de ea la montare; in caz contrar se produce o scadere a tensiunii la borne si scantei la colector ( comutatie rea ).

Pozitia fiecare secti sau bobine a periilor si conexiunile se urmaresc pe schemele desfasurate. Generatorul cu 4 poli necesita 4 perii, iar decalarea periilor este la 90 grade. La infasurarile buclate sunt necesare 2 perechi de perii; la infasurarile ondulate se poate fixa numai o pereche de perii mai late care trebuie sa calce pe cel putin 2 lamele de colector, culegand tensiune electromotoare indusa din 2 perechi de cai de curent in paralel, corespunzatoare celor 2 perechi de poli.

Comutatia limiteaza deci raportul dintre turatia maxima si cea minima pe care un dinam o poate suporta cand produce o anumita putere in valori cuprinse de regula de la 1 : 4 pana la 1 : 6.

RACIRE, MONTAREA SI ANTRENAREA GENERATOARELOR

Caldura produsa de pierderile din generator trebuie sa fie evacuata.

Racirea generatoarelor se face prin diferite cai: neventilat,ventilat si ventilat prin circuit fortat la colector. Generatoarele neventilate sunt complet inchise; ele se racesc i curentul de aer din timpul deplasarii automobilului si eu de obicei un volum mai mare. In general generatoarele sunt ventilate de catre un ventilator antrenat de cureaua de antrenare care trece curentul de aer prin interiorul generatorului prin gaurile colierului de protectie a periilor sau prin gauri facute prin corpul colectorului si prin interiorul generatorului, iesind prin gauri facute in lagarul de antrenare. La altele ventilatorul este montat in interior aerul trece in sens contrar spre parte colectorului si este absorbit prin gaurile lagarului dinspre antrenare, tipul acesta de ventilator fiind montat la generatoare care au diametrul carcasei mai mare decat 150 mm.

Generatoarele foarte mari sunt ventilate ( ventilatorul montat tot in interior ) cu aer absorbit fortat printro conducta speciala.

Montarea generatoarelor influenteaza caracteristicile de functionare pentru ca de ea depind racirea, antrenarea, accesibilitatea intretinerea si verificarea, protectia contra influentelor exterioare daunatoare si alegerea raportului de transmitere de la motor. Inainte de a fi montat generatorul trebuie magnetizat in sensul normal de care depinde polaritatea masei automobilului respectiv. Pentru magnetizare, generatorul se conecteaza la bornele bateriei de acumulatoare de la grupul de releu regulator si se conecteaza direct, scurt timp, la borna ne legata la masa a generatorului, scurcircuitata prin relee cu borna libera a excitatiei avandu-se grija ca atat bateria de acumulatoare cat si generatorul sa fie conectate la masa cu polaritatea corecta. Nu este permis sa se scurtcircuiteze cu un cablu borna de legatura a bateriei de acumulatoare de la releele regulatoare cu cea a generatorului, pentru ca se pot produce defectiuni atat la generator cat si la relee. Daca magnetizarea si polarizarea corecta a generatorului nu se fac inainte de functionare se pot defecta releele.

Sensul de rotatie corect este in mod normal marcat co o sageata pe scutul de acctionare sau prin litere ( dupa anumite norme ). Generatoarele pot fi,insa antrenate de cele mai multe ori in ambele sensuri. O antrenare in sens de rotire gresit pierde magnetismul si generatorul nu mai produce tensiune. Pentru ca sa se mentina aceeas polaritate la masa cand se schimba sensul de rotire a generatorului este necesar sa se schimbe sensul de conectare a infasurarii de excitatie, dupa care generatorul se remagnetizeaza corect.

Fixarea generatorului se face in diferite moduri: cu banda intr-o sa prinsa sau turnata la blocul mototr, cu brat pem suport oscilant si cu flansa. Montarea generatorului pe suport oscilant este cea mai fregventa si indicata pentru ca permite intinderea curelei de antrenare, care acctioneaza si alte organe.

Reglarea intinderii curelei se face prin deblocarea bratului de fixare, apasarea generatorului in directia corespunzatoare intinderii curelei si fixarea bratului din nou.

La montare, generatorul trebuie protejat de murdarie, combustibil, ulei,apa etc, care patrund la colector si conduc la slabirea excitatiei. Vaporii de benzina se pot aprinde de la scanteile colectorului, daca patrund in interior. Se evita montarea sub carburator a pompei de combustibil, robinetelor de alimentare etc, sau se prevede o aparatoare metalica. Pentru ca sa fie usor de intretinut generatorul se monteaza intr-un loc accesibil in curentii de aer produsi in mers sau in ventilator cu spatiul din jurul lui liber. Orientarea paletelor ventilatorului trebuie sa corespunda sensului de ventilare.

Antrenarea generatorului cu curent trapezoidala are avantajul ca este linistita, elastica, fara zgomot si poate antrena si alte organe ale masinii. Cureaua trebuie intinsa insa in timp. La generatoarele mari se folosesc mai multe curele. Legaturile generatorului trebuie ferite de murdarie loviri sau incalzire de la motor.