Принцип действия машины постоянного тока
Рассмотрим работу машины постоянного тока в режиме генератора на модели рис.2, где 1 - полюсы индуктора, 2 - якорь, 3 - проводники, 4 - контактные щетки. На рис.2 крестиком обозначены ЭДС, направленные от нас, точками - ЭДС, направленные к нам. Соединим проводники между собой так, чтобы ЭДС в них складывались. Для этого соединяют последовательно конец проводника, расположенного в зоне одного полюса с концом проводника, расположенного в зоне полюса противоположной полярности (рис. 3) Два проводника, соединенные последовательно, образуют один виток или одну катушку. ЭДС проводников, расположенных в зоне одного полюса, различны по величине. Наибольшая ЭДС индуктируется в проводнике, расположенном под срединой полюса, ЭДС, равная нулю, - в проводнике, расположенном на линии геометрической нейтрали. В параллельных ветвях действуют одинаковые ЭДС, направленные встречно друг другу. При подключении к якорной обмотке сопротивления в параллельных ветвях возникают одинаковые токи , через сопротивление RH протекает ток IЯ. (1) 32. Уравнения моментов. Уравнения напряжения генераторов постоянного тока. При неизменной частоте вращения n = const вращающий момент приводного двигателя M1 уравновешивается суммой противодействующих моментов: моментом х.х. M0 и электромагнитным моментом М, т. е. . (28.3) Выражение (28.3) —называется уравнением моментов для генераторапри постоянной частоте нагрузки. Умножив члены уравнения (28.3) на угловую скорость вращения якоря ω, получим уравнение мощностей: , (28.4) где P1 = M1ω — подводимая от приводного двигателя к генератору мощность (механическая); P0 = M0ω мощность х.х., т. е. мощность, подводимая к генератору в режиме х.х. (при отключенной нагрузке); PЭМ= Mω— электромагнитная мощность генератора. Независимо от способа возбуждения уравнение для напряжения якоря генератора может быть записано в следующем виде: 33. Потери и КПД электрических машин постоянного тока. В машинах постоянного тока при работе происходит потеря энергии, которая складывается из следующих потерь: 1. Потери в стали Рст на гистерезис и вихревые токи, возникающие в сердечнике якоря. При вращении якоря машины сталь его сердечника непрерывно перемагничивается. На перемагничивание стали затрачивается мощность, называемая потерями на гистерезис. Одновременно, при вращении якоря в магнитном поле в сердечнике его индуктируются вихревые токи. Потери на гистерезис и вихревые токи, называемые потерями в стали, обращаются в тепло и нагревают сердечник якоря. Потери в стали зависят от магнитной индукции и частоты перемагничивания сердечника якоря. Магнитная индукция зависит от э. д. с. машины или, иначе, от напряжения, а частота перемагничивания — от скорости вращения якоря. Поэтому при работе машины постоянного тока в режиме генератора или двигателя потери в стали будут постоянными, не зависящими от нагрузки, если напряжение на зажимах якоря и скорость его вращения постоянны. 2. Потери энергии на нагревание проводов обмоток возбуждения и якоря протекающими по ним токами, называемые потерями в меди,— Роб. Потери в обмотке якоря и в щеточных контактах зависят от тока в якоре, т. е. являются переменными — меняются при изменениях нагрузки. 3. Механические потери Рмех, представляющие собой потери энергии на трение в подшипниках, трение вращающихся частей о воздух и щеток о коллектор. Эти потери зависят от скорости вращения якоря машины. Поэтому механические потери также являются постоянными, не зависящими от нагрузки. К. п. д. машины в процентах где Р2 — полезная мощность, Р1- потребляемая машиной мощность. При работе машины генератором полезная мощность ее равна: где U — напряжение на зажимах генератора, I— ток в нагрузке, потребляемая мощность и к. п. д. При работе машины двигателем потребляемая мощность где U — напряжение питающей сети, I— ток в , потребляемый двигателем из сети; полезная мощность и к. п. д.
34. Характеристики генераторов постоянного тока последовательного возбуждения. В генераторе с последовательным возбуждением (рис. 4.12а) ток возбуждения Iв=Iа=Iн. а) б) Рис. 4.12. Схема генератора с последовательным возбуждением (а) и его внешняя характеристика (б) Внешняя характеристика (кривая 1) и характеристика холостого хода (кривая 2) изображены на рис. 4.12б. Ввиду того, что в генераторе с последовательным возбуждением напряжение сильно изменяется при изменении нагрузки, такие генераторы практически не применяются. Их используют лишь при электрическом торможении двигателей с последовательным возбуждением, которые при этом переводятся в генераторный режим.
35. ЭДС в машинах постоянного тока. ЭДС между щетками равно сумме средних значений ЭДС проводников, входящих в параллельную ветвь. Число параллельных ветвей 2а зависит от количества полюсов и строения обмоток. Если в обмотке якоря N проводников то, - число проводников одной параллельной ветви. ЭДС одной параллельной ветви. (4.3) но (4.4) Ф - магнитный поток одного полюса. ДЯ - диаметр якоря, l - длина рабочей части проводника, Р - число пар плюсов, - поверхность сердечника якоря приходящийся на один полюс. Скорость проводника , где n - скорость вращения якоря. Подставив значение Вср и v в формулу для ЭДС. Получим (4.5) - постоянная для данной машины величина, Таким образом, ЭДС машин постоянного тока зависит от магнитного потока и скорости вращения якоря.
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (225)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |