Реферат Курсовая Конспект
Теоретичні положення - раздел Философия, ЕЛЕКТРОМЕХАНІКА Електричною Машиною Постійного Струму (Мпс)|Току| Називається Такий Електроме...
|
Електричною машиною постійного струму (МПС)|току| називається такий електромеханічний перетворювач, який перетворює механічну енергію в електричну постійного струму|току| (генератор), або електричну енергію постійного струму|току| в механічну (двигун).
Відмітною особливістю машин постійного струму|току| є|з'являється,являється| наявність щітково-колекторного вузла, який в генераторах виконує функції механічного випрямляча, а в двигунах – перетворювача постійного струму|току| в змінний з|із| частотою, яка визначаються швидкістю обертання ротора.
Колекторні машини постійного струму|току| оборотні|, тобто можуть використовуватися як генераторами, так і двигунами.
Принцип дії генератора заснований на законі електромагнітної індукції, коли при обертанні якоря в нерухомому магнітному полі індуктора в провідниках якірної обмотки наводиться ЕРС eпрi=Вd ilv, де Вd i – магнітна індукція в повітряному зазорі в тому місці, де в даний момент часу розташований|схильний| i-й провідник якірної обмотки,
l – осьова довжина магнітопровода якоря, v – лінійна швидкість переміщення провідників якірної обмотки відносно нерухомого індуктора. Оскільки|тому що| якірна обмотка обертається в магнітному полі полюсів індуктора різнойменної полярності, то в ній наводиться змінна ЕРС з|із| частотою, яка визначається швидкістю обертання якоря f = рw/2p.
Нерухомі щітки, які притискуються до обертового колектора, до пластин якого припаяні провідники секцій якірної обмотки, розділяють в кожен момент часу якірну обмотку на паралельні вітки таким чином, що кожна зі щіток з’єднана з|із| секціями якірної обмотки, розташованими|схильними| в зоні однойменних полюсів, а отже, мають однаковий напрям|направлення| ЕРС|.
ЕРС| паралельних віток якірної обмотки рівні між собою і дорівнюють ЕРС| якоря між щітками різнойменної полярності
,
де N – кількість провідників якірної обмотки; 2а – кількість паралельних віток обмотки; р – кількість пар полюсів індуктора;
с|із|=pN/(2pa) – електромашинна постійна (конструктивний параметр).
При підключенні до щіток приймачів електричної енергії під дією різниці потенціалів на різнойменних щітках до них підводитиметься постійний струм|тік|.
Величина напруги|напруження| на щітках генератора визначається співвідношенням U = E – Irя, де rя – внутрішній опір якірного кола|цепу| генератора, а отже, Irя – падіння напруги|напруження| на генераторі під навантаженням. У генераторі, що працює під навантаженням, в результаті|унаслідок,внаслідок| взаємодії струму|току| якоря з|із| магнітним полем індуктора створюється електромагнітний момент, спрямований проти|супроти| напряму|направлення| обертання якоря .
Електромагнітний момент машини постійного струму|току| є|з'являється,являється| результатом взаємодії намагнічуючих сил обмоток збудження і якоря. Під впливом поля якоря характер|вдача| результуючого магнітного поля в робочому зазорі машини спотворюється. Це явище прийнято називати реакцією якоря. Якщо магнітне коло|цеп| машини ненасичене|, то поперечна реакція якоря лише спотворює картину поля в робочому зазорі, однак величина магнітного потоку залишається практично незмінною. В деяких випадках, коли магнітний потік головних полюсів ослаблений розмагнічувальна дія поперечної реакції якоря може привести до зміни напряму|направлення| («перекиданню») поля під одним краєм полюса. Тому, в машинах постійного струму|току| з|із| потужністю більшою 50 кВт, величину робочого зазору вибирають такою, щоб при максимальному навантаженні не відбувалося|походило| «перекидання» поля. З цією ж метою в потужних машинах величину зазору на краю головних полюсів роблять|чинять| більшою, ніж в центрі.
Якщо магнітна система машини постійного струму|току| насичена|, то магнітне поле струмів|токів| якоря не тільки|не лише| спотворює розподіл магнітного поля в повітряному зазорі під полюсами, але і призводить до деякого зменшення величини магнітного потоку. В цьому випадку говорять про розмагнічувальну дію реакції якоря.
Ефективним засобом|коштом| боротьби з|із| шкідливим впливом реакції якоря є|з'являється,являється| використання компенсаційної обмотки. Ця обмотка розміщується в пазах полюсних наконечників головних полюсів. Величина і напрям|направлення| струму|току| в цій обмотці вибираються із умови нейтралізації спотворення форми в робочому зазорі під полюсами від дії реакції якоря. Компенсаційна обмотка не може подавити магнітне поле струмів|токів| якоря в міжполюсному просторі.
Реакція якоря робить істотний|суттєвий| вплив на процес комутації в машинах постійного струму|току|, оскільки|тому що| спотворення магнітного поля в міжполюсному просторі призводить до зсуву|зміщення| фізичної нейтралі (в точках повітряного зазору, де індукція магнітного поля дорівнює нулю) відносно геометричної нейтралі.
Процес комутації пов’язаний з переходом секції обмотки якоря з|із| однієї паралельної вітки в іншу і із|із| зміною напряму|направлення| струму в цій секції |току|, яка відбувається|походить| при цьому. В процесі комутації секція якірної обмотки замикається накоротко| щіткою, а після|потім| завершення процесу вона включається в коло|цеп| іншої вітки якірної обмотки. Якість процесу комутації значною мірою|значною мірою| визначає працездатність машини і її експлуатаційну надійність. Несприятлива комутація викликає|спричиняє| підвищене іскріння під щітками. Особливо несприятливо протікає процес комутації при підсумовуванні ЕРС| самоіндукції, обумовленої зміною струмів|токів| в комутованій секції і ЕРС| обертання від спотвореного поля машини по поперечній осі. В цьому випадку має місце сповільнена|уповільнена| комутація, що супроводжується|супроводиться| підвищеним іскрінням під збігаючим краєм щітки. При сильно сповільненій|уповільненій| комутації може відбутися іскрова іонізація повітряного зазору між щітками різної полярності і призвести до виникнення «кругового вогню» на колекторі.
Якщо за рахунок зовнішнього магнітного поля, що створюється додатковими полюсами в зоні комутації, забезпечити наведення в комутованій секції ЕРС| обертання, рівної по величині і протилежної по знаку ЕРС| самоіндукції, то додатковий струм|тік| в процесі комутації буде дорівнювати нулю і комутація називається прямолінійною. При прямолінійній комутації щільність струму|току| під всією площею|майданом| постійна і іскріння відсутнє (темна комутація). Якщо ЕРС| обертання по величині перевищить величину ЕРС| самоіндукції, то має місце прискорена комутація, при якій збільшується щільність струму|току| під набігаючим краєм щітки і обумовлює| іскріння під цим краєм. Сприятливими видами комутації є|з'являються,являються| або прямолінійна, або дещо прискорена комутації.
В МПС| невеликої потужності, де немає можливості|спроможності| застосовувати додаткові полюси, настройка комутації здійснюється зсувом траверс із щітками відносно осі полюсів у напрямі фізичної нейтралі і за фізичну нейтраль на певний кут|ріг,куток| (за напрямом|направленню| обертання якоря для генератора і проти|супроти| – для двигуна).
Властивості генераторів постійного струму оцінюються їх характеристиками: холостого ходу, короткого замикання, зовнішньою, навантажувальною та регулювальною.
Характеристикою холостого ходу є залежність ЕРС обмотки якоря від струму збудження при розімкненому колі якоря і постійній швидкості обертання.
Характеристикою короткого замикання є залежність струму якоря при закороченій якірній обмотці і постійній швидкості обертання від струму збудження.
Зовнішньою характеристикою є залежність напруги генератора від струму якоря при незмінній величині опору кола збудження та постійній швидкості обертання.
Навантажувальною характеристикою є залежність напруги генератора від струму збудження при постійних величинах струму якоря і швидкості обертання.
Регулювальною характеристикою є залежність струму збудження від струму якоря при постійних напрузі генератора і швидкості його обертання.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ... Національний авіаційний університет... ЕЛЕКТРОТЕХНІКА ТА...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Теоретичні положення
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов