Hiện nay máy điện một chiều vẫn được sử dụng trong các lĩnh vực: Dung kích thích cho máy điện đồng bộ, cho mạ điện, điện phân, mạch điều khiển, truyền động…
Máy điện dùng dòng một chiều là máy điện một chiều. 1. Cấu tạo: 1. Vỏ máy 2. Cực từ chính 3. Cực từ phụ 4. Dây quấn. Gồm các bộ phận: a. Phần của Stato
Là phần tĩnh gồm vỏ máy bằng thép đúc, bên trong gắn các cực từ chính và phụ xen kẽ nhau. Cực từ chính tạo từ trường chính.
Cực từ phụ để giảm tia lửa điện trên chổi than và cổ góp. Xung quanh các cực từ được quấn dây điện từ.
Dây quấn xung quanh cực từ phụ nối tiếp với dây quấn phần ứng (Rôto).
b. Phần ứng:
Phần ứng là phần quay (Rôto) gồm lõi thép ghép bởi nhiều lá thép dày 0,5mm, trên mặt lõi thép xẻ các rãnh trên đó quấn các cuộn dây điện từ, số rãnh có thể bằng ước số hay bội số các thanh đồng trên cổ góp.
c. Rãnh đổi chiều (cổ góp) và chổi than.
Rãnh đổi chiều gồm nhiều phiến đồng ghép cách điện với nhau tạo thành một mặt trụ tròn, Rãnh đổi chiều được lắp lên trục Rôto.
Tì lên rãnh đổi chiều là các chổi than đặt trong giá đỡ và được lò xo ép lên.
Rãnh đổi chiều và chổi than để đưa dòng điện từ ngoài vào trong hoặc từ trong ra ngoài.
d. Cách quấn dây phần ứng: (Rôto)
- Dây quấn phần ứng máy điện một chiều gồm nhiều phần tử, mỗi phần tử gồm nhiều vòng dây.
+ Hai cánh của một phần tử phải đặt trong 2 rãnh nằm dưới 2 cực từ khác tên vì đặt trên cùng một cực từ thì khi quay sức điện động cảm ứng sẽ bằng không.
+ Hai đầu phần tử được nối tới hai phiến đổi chiều và các phần tử được nối tiếp nhau, đầu cuối của phần tử thứ nhất nối với đầu của phần tử thứ 2 trên cùng một phiến đổi chiều. Tất cả các phần tử hợp thành 1 vòng lớn, phần tử nọ nối tiếp phần tử kia.
2. Nguyên lý làm việc của máy điện một chiều.
- Biến cơ năng thành điện năng.
Cho động cơ kéo Rôto quay đồng thời cho dòng một chiều vào Stato, nó sẽ tạo ra từ trường quét lên bề mặt Rôto sẽ cảm ứng lên các cuộn dây trên Rôto các sức điện động cảm ứng xoay chiều hình sin.
- Biến dòng xoay chiều thành dòng một chiều trên chổi than
Xét máy phát đơn giản gồm một khung dây abcd (hình a) khi quay ở nửa vòng đầu dùng quy tắc bàn tay phải ta có chiều sức điện động đi từ a→b→c
→d→1→Zt→Z
Như vậy nhờ rành đổi chiều và chổi than mà dòng xoay chiều trong khung dây thành dòng một chiều ra ngoài.
- Vì Rôto gồm nhiều phần tử nối tiếp, điện áp trên 2 chổi than bằng tổng các sức điện động của các phần tử nối tiếp, các phần tử đặt lệch nhau 1 góc α
nên sức điện động các phần tử lệch pha nhau 1 góc Pα do đó điện áp tổng sẽ đập mạch rất ít (bằng phẳng).
b. Động cơ điện một chiều.
Biến điện năng thành cơ năng:
Khi cho dòng một chiều vào dây quấn Stato và Rôto sẽ tạo từ trường tương tác với dòng điện tạo ra lực điện từ kéo Rôto quay.
- Biến dòng một chiều thành dòng xoay chiều trong dây quấn Rôto. Nhờ có rãnh đổi chiều nên dòng một chiều được tạo thành dòng xoay chiều trong khung dây Rôto do đó tại bất kỳ thời điểm nào lực tác dụng lên Rôto cũng tác dụng theo một chiều (quy tắc bàn tay trái).