олятор
е=BlV
де В - магнітна індукція; довжина провідника; його лінійна швидкість.
У разі розташування витка вертикально і збігу його площини з площиною осьової лінії полюсів, провідники перетинають максимальний магнітний потік. При цьому в них індукується максимальне значення ЕРС. Напрямок индуцируемой ЕРС в провіднику визначається за правилом правої руки, що показано стрілками. Коли ж виток, переміщаючись, займе горизонтальне положення, ЕРС в провідниках стає рівним нулю.
При обертанні витка 1 провідник, зміщуючись, переходить під інший полюс магніту 2. У результаті напрямок ЕРС в ньому змінюється на протилежне.
Однак оскільки разом з витком обертається колектор 3, а щітки 4 нерухомі, то з верхньої щіткою завжди з'єднаний провідник, що знаходиться під північним полюсом магніту. Відповідно, його ЕРС постійно спрямована від щітки. Тому полярність щіток залишається незмінною, а, отже, зберігається постійною у напрямку ЕРС на щітках - ещ (рис.2).
Таким чином, колектор 3 призначений для перетворення змінної ЕРС в провідниках обмотки якоря в постійну ЕРС на щітках генератора. Явище, викликане зміною напрямку струму в провідниках обмотки якоря при переході їх з однієї паралельної гілки в іншу, тобто при перетині лінії, по якій встановлені щітки, називається комутацією.
Разом з тим, незважаючи на те, що ЕРС розглянутого генератора виходить постійної по напрямку, її величина змінюється в часі за синусоїдальним законом. За один повний оберт витка ЕРС генератора приймає два рази максимальне, а також два рази нульове значення (рис 2.). Тому, в строгому сенсі слова, ЕРС з такою великою пульсацією не можна назвати постійною і вона непридатна для більшості приймачів постійного струму.
Для усунення зазначеного недоліку і зменшення пульсації обмотку якоря генератора виготовляють з великим числом витків (котушок), а колектор виконують зі значною кількістю колекторних пластин, ізольованих один від одного. Колектор складається з мідних пластин, які з'єднують з обмоткою якоря. Наприклад, у генератора ГС - 12ТО він набраний з 102 пластин хромової бронзи, ізольованих слюдяними прокладками. Таке конструктивне оформлення електричної машини дозволяє отримати практично постійне значення ЕРС обмотки якоря.
Основними вузлами і деталями генераторів є: статор, ротор (якір), колектор, колекторний щит, вузол масляної захисту, патрубок, захисна стрічка, полюса (основні і додаткові), гнучкий і жорсткий вали, щёточно-колекторний вузол, обмотки і клемні затиски.
Статор являє нерухому частину електричної машини і призначений для порушення головного магнітного поля. У свою чергу, ротор є частиною, що обертається генератора, який служить для індукування ЕРС. Відповідно, магнітопровід, за яким замикається магнітний потік, є основною частиною електричної машини. У статорі магнітна ланцюг електричної машини нерухома, а в роторі вона обертається. Вплив магнітного потоку якоря на основний магнітний потік статора називається реакцією якоря.
Статор виконаний у вигляді сталевого циліндра, до якого прикріплені магнітні полюси. В якості магнітних систем використовуються постійні магніти (у машин малої потужності), або електромагніти. У електромагнітів на полюси кріпиться обмотка збудження. Вона харчується постійним струмом і створює дещо статора нерухомий магнітний потік. З'єднують обмотки полюсів паралельно або послідовно, причому з таким розрахунком, щоб північний і південний полюси чергувалися.
Ротор електричної машини для зниження втрат потужності від вихрових струмів набирається з листової електротехнічної сталі з ізоляцією листів один від одного. У пазах якоря розташовується обмотка якоря або робоча обмотка. Провідники обмотки якоря з'єднуються між собою лобовими частинами, тобто провідники одного паза пов'язані з провідниками іншого паза. Отримана система утворює послідовне з'єднання, яке називається котушкою або секцією. Секції між собою також з'єднуються послідовно і складають замкнуту ланцюг. Розташування з'єднань виконано так, щоб забезпечити однаковий напрямок ЕРС в провідниках, що входять в одну паралельну гілку.
Якір генератора має пустотілий і гнучкий вали, виготовлені з високоміцної сталі. Щітки бувають графітові і міднографітні.
Вони кріпляться в щіткотримачів, що допускають поворот на деякий кут. Розглянемо особливості конструкції додаткових полюсів і компенсаційних обмоток на прикладі генератора ГС - 12ТО. Він встановлюється на газотурбінних двигунах ТА - 6А - 8 допоміжної силової установки ЗСУ літака ТУ - 134А. Генератор призначений для живлення бортсети постійним струмом напругою 28,5В на землі і висотах польоту до 3000м (генераторни...
