Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Способы возбуждения машин постоянного тока и их классификация

Генераторы постоянного тока могут выполняться с независимым, параллельным, последовательным и смешанным возбуждением. Следует заметить, что теперь применение в качестве источников энергии генераторов постоянного тока очень ограничено.

Значение тока возбуждения мощных генераторов составляет 1,0—1,5% от тока генераторов и до десятков процентов для машин мощностью порядка десятков ватт.

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Рис. 1. Схемы генераторов постоянного тока: а — с независимым возбуждением; б — с параллельным возбуждением; в — с последовательным возбуждением; г — со смешанным возбуждением П — потребители

У г енератора с параллельным возбуждением обмотка возбуждения включается на напряжение самого генератора (смотрите рис. 1,б). Ток якоря I я равен сумме токов нагрузки I п и тока возбуждения I в: I я = I п + I в

Генераторы выполняются обычно для средних мощностей.

Обмотка возбуждения генератора с последовательным возбуждением включена последовательно в цепь якоря и обтекается током якоря (рис. 1, в). Процесс самовозбуждения генератора протекает очень бурно. Такие генераторы практически не используются. В самом начале развития энергетики применялась система передачи энергии с последовательно включенными генераторами и двигателями последовательного возбуждения.

Генератор со смешанным возбуждением имеет две обмотки возбуждения — параллельную ОВП и последовательную ОВС обычно с согласным включением (рис. 1, г). Параллельная обмотка может быть включена до последовательной («короткий шунт») или после нее («длинный шунт»). МДС последовательной обмотки обычно невелика и рассчитана только на компенсацию падения напряжения в якоре при нагрузке. Такие генераторы теперь также практически не применяются.

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Рис. 2. Схема двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением

Ток сети Ic составляется из тока якоря I я и тока возбуждения I в.

Схема двигателя последовательного возбуждения подобна схеме на рис. 1, в. Благодаря последовательной обмотке вращающий момент при нагрузке возрастает больше, чем у двигателей параллельного возбуждения, при этом скорость вращения уменьшается. Это свойство двигателей определяет их широкое применение в приводах электровозной тяги: в магистральных электровозах, городском транспорте и др. Падение напряжения в обмотке возбуждения при номинальном токе составляет единицы процентов от номинального напряжения.

Двигатели смешанного возбуждения из-за наличия последовательной обмотки в некоторой мере имеют свойства двигателей последовательного возбуждения. В настоящее время они практически не применяются. Двигатели параллельного возбуждения иногда выполняются со стабилизирующей (последовательной) обмоткой, включаемой согласно с параллельной обмоткой возбуждения, для обеспечения более спокойной работы при пиках нагрузки. МДС такой стабилизирующей обмотки невелика — единицы процентов от основной МДС.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Способы возбуждения машин постоянного тока

Работа и свойства электрических машин постоянного тока (как генераторов, так и двигателей) в значительной степени зависят от способа возбуждения в них магнитного потока. Действительно, магнитный поток входит множителем как в выражение ЭДС, так и в выражение электромагнитного момента, поэтому необходимо знать, как создается магнитный поток, от каких величин он зависит, как и для какой цели нужно изменять его значение.
Согласно ГОСТов, по способу возбуждения машины постоянного тока классифицируют следующим образом:
а) машины независимого возбуждения, обмотка возбуждения которых питается от постороннего источника электрического тока;
б) машины параллельного возбуждения, обмотка возбуждения которых соединена параллельно с цепью якоря;
в) машины последовательного возбуждения, обмотка возбуждения которых соединена последовательно с цепью якоря;
г) машины смешанного возбуждения, у которых имеются две обмотки возбуждения, одна из которых соединена последовательно с цепью якоря (другая — может быть либо независимой, либо, чаще, параллельной). Если МДС обмоток возбуждения имеют одно направление, то такое их включение называется согласным. Если же МДС обмоток направлены в разные стороны, то включение называется встречным.
Схемы всех четырех типов машин показаны соответственно на рис. 1.
Все эти электрические машины имеют одинаковое устройство и отличаются лишь выполнением обмотки возбуждения (ОВ). Обмотки независимого и параллельного возбуждения изготавливают с большим числом витков, из провода малого сечения, а обмотку последовательного возбуждения — с малым числом витков из провода большого сечения.
Существуют также машины небольшой мощности, магнитное поле у которых создается либо только постоянными магнитами, либо еще и обмотками возбуждения, питаемыми электрическим током. Свойства первых близки к свойствам машин независимого, а вторых — смешанного или независимого возбуждения (в зависимости от способа подключения обмотки возбуждения).

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока
Рис. 1. Схемы электрических машин постоянного тока независимого (а), параллельного (6), последовательного (в) и смешанного (г)
возбуждений

Во всех машинах на возбуждение расходуется от 0,5 % до 5 % номинальной мощности машины, причем первое значение относится к очень мощным машинам, а второе — к машинам мощностью около 1 кВт.
Как видно из рис. 1, значение тока возбуждения /в машины независимого возбуждения не зависит от тока якоря и определяется напряжением источника питания, причем для регулирования тока /в последовательно в цепь обмотки возбуждения включают резистор.
У машины параллельного возбуждения, согласно закону Ома,
/в = Ur/(RB + Rр), (1)
где RB — сопротивление обмотки возбуждения, a Rp — последовательно с нею включаемого регулировочного резистора.
У машин последовательного возбуждения /в = /я.
Согласно ГОСТ 2582—81, выводы всех обмоток маркируются следующим образом:
Я1 и Я2 — начало и конец обмотки якоря;
С1 и С2 — начало и конец последовательной (сериесной) обмотки возбуждения;
Ш1 и Ш2 — начало и конец параллельной (шунтовой) обмотки возбуждения;
К1 и К2 — начало и конец компенсационной обмотки;
Н1 и Н2 — начало и конец обмотки независимого возбуждения;
Д1 и Д2 — начало и конец обмотки добавочных полюсов.
Возможны случаи, когда машина имеет несколько обмоток одного наименования. В этом случае их начала и концы после буквенных обозначений должны иметь две цифры:
первая указывает порядковый номер обмотки, a вторая,, — начало (1) или конец (2). Например, начало второй параллельной обмотки возбуждения будет иметь обозначение Ш21.

Источник

Способы возбуждения машин постоянного тока

Для работы электрической машины необходимо наличие маг­нитного поля. В большинстве машин постоянного тока это поле создается обмоткой возбуждения, питаемой постоянным током. Свойства машин постоянного тока в значительной степени опре­деляются способом включения обмотки возбуждения, т. е. спосо­бом возбуждения.

По способам возбуждения машины постоянного тока можно классифицировать следующим образом:

машины независимого возбуждения, в которых обмотка возбуждения (ОВ) питается постоянным током от источ­ника, электрически не связанного с обмоткой якоря (рис. 11, а);

машины параллельного возбуждения, в которых обмотка возбуждения и обмотка якоря соединены параллельно (рис. 11, б);

машины последовательного возбуждения (обыч­но применяемые в качестве двигателей), в которых обмотка воз­буждения и обмотка якоря соединены последовательно (рис. 11, в);

машины смешанного возбуждения, в которых имеются две обмотки возбуждения – параллельная ОВ1 и после­довательная ОВ2 (рис. 11, г);

машины с возбуждением постоянными маг­нитами (рис. 11, д).

Все указанные машины (кроме последних) относятся к маши­нам с электромагнитным возбуждением, так как маг­нитное поле в них соз­дается электрическим током, проходящим в обмотке возбуждения.

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Рис. 11. Способы возбуждения машин по­стоянного тока

Начала и концы обмоток машин по­стоянного тока со­гласно ГОСТу обо­значаются: обмотка якоря – Я1 и Я2, об­мотка добавочных полюсов – Д1 и Д2, компенсационная обмотка – К1 и К2, обмотка возбуждения независимая – Ml и М2, обмотка возбуждения параллельная (шунтовая) – Ш1 и Ш2, обмотка возбуждения последовательная (сериесная) – С1 и С2.

Контрольные вопросы

1. Какие участки содержит магнитная цепь машины постоянного тока?

2. В чем сущность явления реакции якоря машины постоянного тока?

3. Почему МДС якоря, действующая по поперечной оси, вызывает размагничи­вание машины по продольной оси?

4. Как учитывается размагничивающее действие реакции якоря при расчете числа витков полюсной катушки обмотки возбуждения?

5. С какой целью компенсационную обмотку включают последовательно с об­моткой якоря?

6. Почему с увеличением воздушного зазора ослабляется размагничивающее влияние реакции якоря?

7. Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока?

8. Что называется коммутацией в М.П.Т?

9. Способы улучшения коммутации?

Лекция № 4

Генераторы постоянного тока и их основные характеристики

Основные понятия

В процессе работы генератора постоянного тока в обмотке якоря индуцируется ЭДС Еа. При подключении к генератору нагрузки в цепи яко­ря возникает ток, а на выводах генератора устанав­ливается напряжение, определяемое уравнением на­пряжений для цепи якоря генератора:

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока(28.1)

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока(28.2)

– сумма сопротивлений всех участков цепи якоря: обмотки якоря rа, обмотки добавочных полюсов rд, компенсационной обмотки rк.о, последовательной обмотки возбуждения rс и переходного щеточного контакта rщ.

Якорь генератора приводится во вращение при­водным двигателем, который создает на валу гене­ратора вращающий момент М1. Если генератор ра­ботает в режиме х.х. (Ia = 0), то для вращения его якоря нужен сравнительно небольшой момент холо­стого хода M0. Этот момент обусловлен тормозными моментами, возникающими в генераторе при его работе в режиме х.х.: моментами от сил трения и вихревых токов в якоре.

При работе нагруженного генератора в проводах обмотки якоря появляется ток, который, взаимодей­ствуя с магнитным полем возбуждения, создает на якоре электромагнитный момент М. В генераторе этот момент направлен встречно вра­щающему моменту приводного двигателя ПД (рис. 12), т. е. он является нагрузочным (тормозящим).

При неизменной частоте вращения (n=const) вра­щающий момент приводного двигателя М1 уравнове­шивается суммой противодействующих моментов: мо­ментом х.х. М0 и электромагнитным моментом М, т. е.

Выражение (28.3) – уравнение моментов для генератора при n = const. Умножив члены уравнения (28.3) на угловую скорость вращения якоря w, получим уравнение мощностей:

где Р1 = М1w – подводимая от приводного двигателя к генератору мощность (меха­ническая); Р0 = М0w – мощ­ность х.х., т.е. мощность, подводимая к генератору в режиме х.х. (при отключен­ной нагрузке); Рэм = Мw – электромагнитная мощность генератора.

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Рис. 12. Моменты, действующие в генераторе постоянного тока.

Согласно (25.27), получим

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока(28.5)

где P2 – полезная мощность генератора (электрическая), т. е. мощ­ность, отдаваемая генератором нагрузке; Рэа – мощность потерь на нагрев обмоток и щеточного контакта в цепи якоря.

Учитывая потери на возбуждение генератора Рэ.в,получим уравнение мощностей для генератора постоянного тока:

Следовательно, механическая мощность, развиваемая при­водным двигателем Р1, преобразуется в генераторе в полезную электрическую мощность Р2, передаваемую нагрузке, и мощ­ность, затрачиваемую на покрытие потерь (Р0эа+ Рэ.в).

Так как генераторы обычно работают при неизменной частоте вращения, то их характеристики рассматривают при условии n = const. Рассмотрим основные характеристики генераторов посто­янного тока.

Характеристика холостого хода – зависимость напряжения на выходе генератора в режиме х.х. U0 от тока возбуждения Iв:

U0 = ¦ (Iв) при I = 0 и n = const.

Нагрузочная характеристика – зависимость напряжения на выходе генератора U при работе с нагрузкой от тока возбу­ждения Iв:

U = ¦ (Iв) при I = 0 и n = const.

Внешняя характеристика – зависимость напряжения на вы­ходе генератора U от тока нагрузки I:

U = ¦(Iв) при rрг = const и n = const,

где rрг – регулировочное сопротивление в цепи обмотки возбуж­дения.

Регулировочная характеристика – зависимость тока возбуж­дения Iв от тока нагрузки I при неизменном напряжении на выходе генератора:

Iв = ¦(I) при U= const и n = const.

Вид перечисленных характеристик определяет рабочие свой­ства генераторов постоянного тока.

Источник

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Воропаев Е.Г.
Электротехника

7.1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И КОНСТРУКЦИЯ

Два неподвижных полюса N и S создают магнитный поток. В пространстве между полюсами помещается стальной сердечник в виде цилиндра (рис. 7.1.1).

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

На наружной поверхности цилиндра помещен виток медной проволоки abcd, изолированный от сердечника. Концы его присоединены к двум кольцам, на которые наложены щетки 1 и 2. К щеткам подключена нагрузка zн.
Если вращать сердечник с частотой n в указанном на рисунке направлении, то виток abcd, вращаясь, будет пересекать магнитные силовые линии, на концах его будет наводиться ЭДС. И если к витку подключена нагрузка zн, то потечет и ток. Направление тока определится правилом «правой руки». Из рисунка видно, что направление тока будет от точек b к а и от d к с. Соответственно во внешней цепи ток течет от щетки 1 к щетке 2. Щетку 1, от которой отводится ток во внешнюю цепь, обозначим (+), а щетку 2, через которую ток возвращается в машину обозначим (-). При повороте витка на 180° проводники аb и cd меняются местами, изменяется знак потенциала на щетках 1 и 2 и изменится на обратное направление ток во внешней цепи.
Таким образом, во внешней цепи течет переменный синусоидальный ток (рис. 7.1.2).
Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Чтобы выпрямить переменный ток, необходимо в машине применить коллектор (рис. 7.1.3).

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Из графика видно, что нижняя полуволна заменена верхней. Если применить не один виток, а два и присоединить их концы к коллекторным пластинам, которых теперь 4, то кривая выпрямленного тока будет иной.
При наличии нескольких витков кривая выпрямленного напряжения будет более сглаженной (рис. 7.1.5).

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Ротор машины чаще называется якорем. Он состоит из вала, цилиндрического сердечника, обмотки и коллектора (рис. 7.1.7).

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Магнитные полюсы и сердечник якоря набираются из отдельных листов электротехнической стали. Листы покрываются изолированной бумагой или лаком для уменьшения потерь на гистерезис и вихревые токи. Коллектор набирают из медных пластин, имеющих сложную форму (рис. 7.1.8). Пластины друг от друга изолированы специальной теплостойкой прокладкой. Такая же изоляция имеется между коллектором и валом двигателя. Набор коллекторных пластин образует, цилиндр-коллектор.

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

К внешней поверхности коллектора прилегают токосъемные щетки, которые выполнены из спрессованного медного и угольного порошка.
Щетка помещается в металлическую обойму и прижимается к коллектору пружинами (рис. 7.1.9).

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

7.2. СПОСОБЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

7.3. ОБМОТКИ ЯКОРЯ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

т.е. она зависит от магнитной индукции полюсов ВСР, длины проводника L и скорости его движения V. В реальной машине, будь она генератором или двигателем, в наведении ЭДС участвуют все проводники обмотки якоря.
Величина суммарной ЭДС:

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Форма волновой обмотки отлична от петлевой и, следовательно, будет иное соединение секций.
Однако шаги волновой обмотки имеют общее с петлевой определение.
Шаг по коллектору здесь значительно больше единицы (ук >> 1).

7.4. ЭДС И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОМЕНТ ГЕНЕРАТОРА
ПОСТОЯННОГО ТОКА

Как уже отмечалось, ЭДС, наведенная в обмотке вращающегося якоря генератора, пропорциональна магнитному потоку полюсов и частоте его вращения:

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Магнитный поток в генераторе, как известно, создается током возбуждения Iв.
Если вращать якорь c постоянной частотой n и непрерывно измерять выходную ЭДС Е, то можно построить график Е = f (Iв) (рис. 7.4.1).

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Эта зависимость называется характеристикой холостого хода. Она строится для режима, когда генератор не имеет внешней нагрузки, т.е. работает вхолостую.
Если подключить к генератору нагрузку, то напряжение на его зажимах будет меньше E на величину падения напряжения в цепи якоря:

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Электромагнитный момент, действующий на якорь машины, при числе проводников обмотки N:

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Коэффициент полезного действия генератора определяется отношением:

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

У современных генераторов постоянного тока коэффициент полезного действия составляет 90-92 %.

7.5. ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

В соответствии с принципом обратимости машина постоянного тока может работать как в качестве генератора, так и в качестве двигателя. Уравнение ЭДС для двигателя составлено на основании 2-го закона Кирхгофа с учетом направления ЭДС:

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

В соответствии о формулой Еа = Се Ф n частота вращения определяется выражением:

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

т.е. частота вращения двигателя прямо пропорциональна подведенному напряжению и обратно пропорциональна магнитному потоку возбуждения.
Из этой формулы видно, что возможны пути регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока:
1. Изменением напряжения сети U. Регулируя подаваемое напряжение Uсети можно менять частоту вращения.
2. Включением в цепь якоря добавочного сопротивлению (R ‘ Я = RЯ + RДОБ). Изменяя сопротивление RДОБ, меняют частоту вращения.
3. Изменением магнитного потока Ф. Машины с постоянными магнитами не регулируются. Машины с электромагнитами позволяют регулировать поток Ф путем изменения тока возбуждения IB.
На рис. 7.5.1. показана схема включения в сеть двигателя постоянного тока.
Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

По закону электромагнитной индукции при прохождении тока по обмотке якоря происходит взаимодействие ее проводников с магнитным полем полюсов. На каждый проводник обмотки будет действовать электромагнитная сила Рэм = ВСРLI, пропорциональная магнитной индукции полюсов В, длине проводника L и току I, протекающему по проводнику.
Направление действия этой силы определяется правилом правой руки.
Не повторяя рассуждений, проведенных для генератора постоянного тока, запишем выражение для вращающего момента:

Двигатели с последовательным возбуждением имеют отличные от вышеприведенных двигателей характеристики.
Из схемы, приведенной на рис. 7.2.1 в, видно, что магнитный поток в машине создается обмоткой возбуждения, включенной последовательно с обмоткой якоря. Следовательно, IB = IЯ и выражение для вращающего момента будет иметь вид:

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Последняя формула показывает, что чем больше нагрузка на двигатель, тем большим будет вращающий момент. Это обстоятельство делает двигатель с последовательным возбуждением незаменимым на электротранспорте (трамвае, троллейбусе и т.д.).
Реверсирование или изменение направления вращения двигателей постоянного тока может осуществляться изменением полярности тока либо в обмотке якоря, либо в обмотке возбуждения.

7.6. ЭЛЕКТРОМАШИННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Простейшим усилителем мощности является обычный генератор постоянного тока с независимым возбуждением. Коэффициент усиления машины определяется отношением тока, протекаемого в обмотке якоря, к току возбуждения:

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

Конструктивно электромашинный усилитель представляет собой коллекторную машину постоянного тока с независимым возбуждением, имеющую два комплекта щеток (продольные 1-1′ и поперечные 2-2′).
Ток, протекающий по обмотке возбуждения Iв, создает продольный магнитный поток Фd, направленный по оси полюсов машины. При вращении якоря на поперечных щетках 2-2′ появляется ЭДС Е2 = С n Фd Так как они замкнуты накоротко, то в обмотке якоря появляется большой ток I2. Этот ток создает в обмотке якоря сильное поперечное магнитное поле реакции якоря Фq, неподвижное в пространстве и направленное по оси щеток 2-2′. Под действием магнитного потока Фq в якорной обмотке ме-жду щетками 1-1′ возникает ЭДС Е1 = С n Фq >>Е2, так как Фq >>Фd. При подключении к щеткам 1-1′ нагрузки Rн в цепи потечет ток Iя превышающий ток Iв в десятки тысяч раз. Электромашинные усилители применяют для автоматического управления мощными электродвигателями.

7.7. ОДНОЯКОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

трех секций, смещенных друг от друга на 120°. Выводы секционных обмоток припаяны к трем контактным кольцам и с помощью токосъемных щеток переменный ток передается к потребителю.

7.8. ТАХОГЕНЕРАТОРЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Тахогенераторами называют электрические машины малой мощности, работающие в генераторном режиме и служащие для преобразования частоты его вращения в электрический сигнал.
Тахогенераторы постоянного тока по принципу действия и конструктивному оформлению являются электрическими коллекторными машинами.
Выходной характеристикой тахогенератора является зависимость величины на-пряжения на зажимах якоря Uя от частоты его вращения n при постоянном магнитном потоке возбуждения Ф и постоянном сопротивлении нагрузки Rнагр
На рис. 7.8.1 показана выходная характеристика тахогенератора при различных Rнагр.

Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Смотреть картинку Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Картинка про Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока. Фото Какие способы возбуждения применяют в машинах постоянного тока

7.9. МИКРОДВИГАТЕЛИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ДЕТСКОМ ТЕХНИЧЕСКОМ ТВОРЧЕСТВЕ

Разнообразие изделий детского технического творчества не позволяет остановиться на конкретных решениях.
В структурные композиции любого подвижного объекта почти всегда входит электродвигатель. Именно он преобразует электрическую энергию в механическое движение.
Разновидность электропривода модели в первую очередь зависит от источника питания.
Если модель работает автономно, то, естественно, для нее необходим и автоном-ный источник питания. Это, как правило, электрохимическая батарейка или аккумулятор.
При выборе схемы электропривода необходимо лишь согласовать напряжение электродвигателя с источником питания.
В стационарных установках используется обычная электросеть напряжением 220, 127 В. Для понижения напряжения до безопасного уровня применяются понижающие трансформаторы и иногда выпрямители переменного тока в постоянный.
Такие приборы могут не входить в конструкцию изделия и являются вспомогательными.
Ниже в табл. 7.9.1 приводится техническая характеристика наиболее применяемых в техническом творчестве электродвигателей.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *