ГЛАВА ДЕСЯТАЯ. МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
10.1. НАЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
Электрические машины служат для двух целей: во-первых, — для преобразования механической энергии в электрическую. Это генераторы, устанавливаемые на электрических станциях и приводимые в движение или тепловыми двигателями, или энергией падающей воды; во-вторых, — для приведения в движение станков, трамвайных вагонов и т. п. Это двигатели, устанавливаемые в местах потребления энергии и приводимые в движение электрическим током.
О том, как устроен генератор переменного тока, было вкратце рассказано в § 5.3. Почти так же устроен и генератор постоянного тока, но он имеет устройство, выпрямляющее переменный ток и превращающее его в постоянный. Это устройство называется коллектором, и о нем будет рассказано позже.
В генераторе происходит превращение механической энергии, т. е. энергии вращения, в электрическую.
Механический двигатель вращает ротор генератора. Превращение энергии основано на известном нам законе электромагнитной индукции. Вращение ротора происходит в магнитном поле, а на поверхности ротора уложена обмотка. В обмотке ротора возникает ЭДС. Если замкнуть обмотку через какое-нибудь сопротивление или накоротко, в ней появится ток.
Возможно и другое решение задачи. Можно уложить обмотку в неподвижной части машины (в статоре) и вращать магнит, хотя бы и постоянный.
Рис. 10.1. При вращении постоянного магнита в витках обмотки будет наводиться переменная ЭДС. От зажимов а, Ь можно получить переменный ток
Рис. 10.2. Вращающийся электромагнит с подводом тока через кольца
Создаваемое этим магнитом поле будет вращаться относительно статора, и поток, пронизывающий витки статорной обмотки, будет меняться. Ясно, что в этом случае в обмотке будет индуктироваться напряжение. Такой генератор показан на рис. 10.1. Вместо постоянного магнита молено вращать электромагнит, возбуждая магнитное поле постоянным током. Ток можно подводить через щетки, скользящие по кольцам, связанным с обмоткой электромагнита (рис. 10.2).
Условимся относительно некоторых названий. Обмотку электромагнита, создающего магнитное поле, будем называть обмоткой возбуждения, а ту часть машины, на которой она расположена, — индуктором. Обмотку, в которой индуктируется напряжение, будем называть якорной обмоткой, а ту часть машины, где она расположена, — якорем.
В машинах постоянного тока якорь является ротором, а индуктор - статором.
Итак, основными элементами машины постоянного тока являются электромагниты, коллектор и якорь, к рассмотрению которых мы и переходим.
