Zasada działania

maszyn prądu stałego

Opracował: Andrzej Zielaskowski

Zasada działania maszyn prądu
stałego

Model elementarny składa się z
jednego zwoju obracającego się
między dwoma biegunami magnesu.
Początek i koniec zwoju są połączone
dwoma pierścieniami ślizgowymi, po
których ślizgają się szczotki
odprowadzające prąd do zamkniętego
obwodu zewnętrznego (rys.1.).

Zasada działania maszyn prądu
stałego

Rys.1. Elementarny model prądnicy prądu przemiennego: 1, 2 – boki zezwoju, 3 - odbiornik,
4 – szczotki, 5 – pierścienie ślizgowe.

Zasada działania maszyn prądu
stałego

Jeżeli zwój znajdujący się w
polu magnetycznym o indukcji
B obraca się z prędkością v, to
jego bokach o długości l
indukuje się sem o wartości:

e= Blvsinα

i kierunku zgodnym z reguła
prawej dłoni.

Zasada działania maszyn prądu
stałego

Zjawisko indukcji
elektromagnetycznej

Na pręt działamy pewną siłą F,
powodując ruch prostoliniowy pręta w
kierunku prostopadłym do linii pola
magnetycznego z prędkością
jednostajną v. W pręcie indukuje siła
elektromotoryczna e= Blv (zjawisko
indukcji elektromagnetycznej).

Zasada działania maszyn prądu
stałego

Jeżeli obwód pręta będzie
zamknięty, to pod wpływem siły
elektromotorycznej e popłynie prąd
I. Kierunek siły elektromotorycznej i
prądu można określić, posługując
regułą prawej dłoni.

Zasada działania maszyn prądu
stałego

Zasada działania maszyn prądu
stałego

W celu uproszczenia rozważymy
przypadek szczególny, gdy pole
magnetyczne jest jednorodne i
przewody (boki zezwoju) poruszają się
ruchem jednostajnym postępowym.

Zasada działania maszyn prądu
stałego

Jeżeli obwód tego zwoju będzie
zamknięty (przez szczotki i
pierścienie ślizgowe), popłynie w
nim prąd o kierunku zgodnym ze
zwrotem indukowanej siły
elektromotorycznej.

Zasada działania maszyn prądu
stałego

Zasada działania maszyn prądu
stałego

Rys. 2. – Kierunek prądu w bokach zezwoju w kolejnych położeniach
zezwoju w stosunku do biegunów oraz przebieg napięcia na szczotkach
prądnicy z rys. 1.

Zasada działania maszyn prądu
stałego

Opracowano na podstawie podręcznika: „Maszyny
elektryczne” – autor: Elżbieta Goźlińska