рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Лекция 17. Машины постоянного тока

Лекция 17. Машины постоянного тока - раздел История, ИСТОРИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ Вентильный Генератор Постоянного Тока...

Вентильный генератор постоянного тока

 

Принцип действия. При вращении индуктора в проводниках обмотки якоря по закону электромагнитной индукции наводится ЭДС индукции. Для положения обмотки якоря и индуктора, указанных на рис. (16.1), ток течет по пути D2,В,ZН,А,D3. Через некоторое время, когда полюс S индуктора расположится под верхним проводником, ток пойдет по пути IЯ,D4,В,ZН,А,D1. Таким образом, через нагрузку ток не меняет своего направления, а характер изменения тока аналогичен изменениям в генераторе постоянного тока коллекторного типа. Ток получается пульсирующим. Для получения постоянного тока конструкция коммутатора усложняется, в результате чего уровень пульсации тока снижается.

 

Рис. 16.1 - Вентильный генератор постоянного тока:

1) индуктор; 2) пазы; 3) обмотка; 4) якорь; 5) корпус (статор).

 

Электрическая схема двигателя постоянного тока независимого
возбуждения

 

Рис. 16.2. Электрическая схема цепи якоря Рис. 16.3. Электрическая схема обмотки возбуждения

 

εс – ЭДС сети;

Rд – добавочные сопротивления в цепи якоря;

Rя – сопротивление якоря;

Rп – пусковое сопротивление;

εя – ЭДС, возникающая в обмотке якоря (противо ЭДС);

εв – ЭДС (напряжение) цепи возбуждения;

Ов – обмотка возбуждения;

Rр – регулировочное сопротивление.

Обмотка якоря и обмотка возбуждения электрически между собой не связаны, то есть обмотка возбуждения имеет независимый от обмотки якоря источник питания ( отсюда название «с независимым возбуждением»).

Принцип действия простейшего двигателя постоянного тока

Рис. 16.4. Простейший двигатель постоянного тока:

1) ток якоря Iя; 2) ЭДС якоря Ея; 3) обмотка возбуждения;

При подключении обмотки якоря к цепи постоянного тока, в ней возникает ток якоря. По закону Ампера на проводник с током в магнитном поле индуктора будет действовать сила, направление которой определяется по правилу левой руки. За счет момента сил FА якорь начнет вращаться со скоростью ω. В проводниках якоря, движущихся в магнитном поле, по закону электромагнитной индукции наводится ЭДС, направление которой определяется по правилу правой руки.

Вывод. В обмотке якоря Iя(1) и Ея(2) направлены в противоположные стороны, поэтому Ея называется противоЭДС (рис. 16.4).

ЭДС обмотки якоря

 

Представим, что в постоянном магнитном поле (то есть В = const), перпендикулярно полю со скоростью V движется проводник длиной lпр. Найдем ЭДС проводника, которая наводится в этом поле (рис. 16.5).

 

Рис. 16.5. Проводник в постоянном магнитном поле

 

Через время dt проводник, пройдя расстояние dx, займет положение А'B'.

– закон Фарадея; (16.1)

, (16.2)

где – нормаль к поверхности, через которую проходит магнитный поток;

S – площадь, которую пересекает проводник при движении.

Из рис. (16.5) следует: , поэтому для Епр можем записать:

; (16.3)

; (16.4)

; (16.5)

; (16.6)

где - активная длина проводника (та часть, которая находится в магнитном поле).

В реальной электрической машине имеется не один проводник в обмотках якоря, а N проводников, которые в общем случае соединяются последовательно и параллельно. Проводники эквивалентны друг другу, поэтому в каждом будет наводиться одна и та же ЭДС.

Схема замещения при последовательном соединении проводников обмотки якоря изображена на рис. 16.6.

 

Рис. 16.6. Схема замещения

 

IЯ = IПР.

По второму закону Кирхгофа:

Епр1+ Епр2 +…+ Епрn = Rя·Iя; (16.7)

N·Eпр = Rя·Iя = Eя; (16.8)

Для уменьшения тока в отдельных проводниках обмотки якоря, а главным образом для удобства изготовления обмотки якоря, эту обмотку часто выполняют в виде параллельных ветвей (рис. 16.7).

 

Рис. 16.7. Обмотка якоря

 

Введем величину а – число пар параллельных ветвей, 2а – число параллельных ветвей.

2а·х = N, (16.9)

где х – число проводников в одной параллельной ветви:

. (16.10)

Тогда Iя = Iпр·2a; (16.11)

; (16.12)

, (16.13)

где , (16.14)

(Dя – диаметр якоря).

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ИСТОРИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

Государственное образовательное учреждение... Высшего профессионального образования... Омский государственный технический университет...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Лекция 17. Машины постоянного тока

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Лекция 3. Электрический ток. Электрическое поле
  Электрический ток – это упорядоченное движение электрических зарядов. Для возникновения электрического тока необходимо (рис. 3.1): 1) наличие свободных зарядов;

Лекция 4. ЭДС источника электрической энергии. Напряжение
  ЭДС источника электрической энергии численно равна работе сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда с отрицательного к положительному источнику полюса, т.

Постоянные и мгновенные значения тока, напряжения и ЭДС
Так как ток, напряжение, ЭДС могут быть постоянными и переменными, то для отражения этого факта используют различные обозначения. Мгновенные значения тока, напряжения, ЭДС принято обознача

Лекция 5. Идеализированные элементы электрической цепи
Таблица 5.1 Идеализированные элементы электрической цепи № Название идеализированного элемента Графическое изображение Буквен

Характеристики переменного тока
  Для однозначного описания процессов в электрической цепи необходимо знать не только значение величин, но и направление этих величин. За направление тока принято движение по

Второй закон Кирхгофа
Алгебраическая сумма падений напряжений в любом замкнутом контуре численно равна алгебраической сумме ЭДС, действующих в этом контуре:  

Метод векторных диаграмм
Этот метод используется для лучшего понимания и наглядности представления процесса, изменяющегося по гармоническому закону. Суть метода: переменные величины

Лекция 7. Действующее значение переменного тока. Связь между током и напряжением в элементах электрической цепи тока
  Действующее значение переменного тока равно такому значению постоянного тока, которое за время, равное периоду переменного тока, выделяет в том же сопротивлении такое же количество

Активное сопротивление
Пусть имеется цепь переменного тока (рис. 7.3).

Индуктивность
  Рис. 7.5. Электрическая цепь c индукт

Емкость
  Рис. 7.7. Электрическая цепь с емкостью

Лекция 9. Мощность цепи переменного тока
Из определения разности потенциалов следует, что работа электрического поля по перемещению положительного заряда из точки А с потенциалом

Лекция 10. Трехфазные электрические цепи
Электрическая цепь, в которой действует одна ЭДС, называется однофазной. Многофазные электрические цепи – это цепи, в которых имеются несколько ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые относитель

Принцип действия синхронного генератора
При вращении ротора, его магнитное поле пересекает витки статора и по закону электромагнитной индукции наводит в них ЭДС, смещенные относительно друг друга по фазе на 120° (рис. 10.1). &nb

Связь линейного напряжения с фазным
  Допустим, что рассматривается симметричная трехфазная система, т.е.

Связь линейного и фазного тока
Рассмотрим часть приведенной схемы (рис.10.4), относящейся к фазе А. Из рисунка следует, что IАФ=IА. Аналогично IВФ= IВ, IСФ= IС

Мощность в трехфазных цепях переменного тока
Активная мощность трехфазного симметричного приемника электрической энергии состоит из трех составляющих

Принцип действия трансформатора
При подключении первичной обмотки на напряжение u1в обмотке возникает переменный ток i1, который создает в сердечнике переменный магнитный поток Ф1. Этот магнитный

Коэффициент трансформации трансформатора
  Из теории трансформаторов следует, что U1 ≈ E1. Поделим выражения (11.2) на (11.3):

Саморегулирование магнитного потока трансформатором
  При эксплуатации трансформатора в системах электроснабжения выполняется следующие условия : ƒ = const, U1 = const. Отклонение напряжения

Трехфазные силовые трансформаторы
Подразделяются: · на групповые; · трехстержневые. Групповые трансформаторы – это трансформаторы с отдельным для каждой фазы сердечником (рис .11.3).

Энергетическая диаграмма трансформатора
  Рассмотрим однофазный двухобмоточный трансформатор.

Зависимость коэффициента полезного действия от нагрузки
Для описания этой зависимости вводится понятие – коэффициента загрузки трансформатора, который определяется по формуле

Лекция 13. Электрические машины
Электрические машины – это электротехнические устройства, предназначенные для преобразования электрической энергии в механическую (двигатель), или механической в электрическую (генератор).

Лекция 14. Устройство машин переменного тока
Из законов Ампера и Фарадея следует, что в основу принципа действия любой электрической машины упрощенно могут быть положены эти законы. Из них следует, что в любой электрической машине должна быть

Электрические машины переменного тока
К электрическим машинам переменного тока относятся синхронные и асинхронные машины. Синхронные машины – это электрические машины, в которых вращающееся магнитное поле статора и ротор

Конструктивное исполнение электрических машин переменного тока
  Статор электрических машин переменного тока несет на себе двух- или трехфазную обмотку, которая подключается соответственно к двух- или трехфазной сети переменного тока. Назначение

Конструкция роторов электрических машин переменного тока
  Отличаются электрические машины переменного тока в основном конструкцией исполнения ротора. Роторы синхронных машин выполняются из электротехнической стали и подразделяются

Роторы асинхронных машин
Короткозамкнутый ротор набирается из пластин электротехнической стали, изолированных друг от друга. В пазах находится обмотка. Если выполнить сечение перпендикулярно к оси ротора, то получается сле

Лекция 15. Принцип действия асинхронного двигателя
При подключении обмотки статора к сети переменного тока в статоре практически мгновенно возникает вращающееся магнитное поле.  

Однофазный асинхронный двигатель
Рассмотрим электрическую схему однофазного асинхронного двигателя с одной обмоткой на статоре. Однофазный асинхронный двигатель – это асинхронный двигатель, подключенный к однофазной сети переменно

Лекция 16. Электрические машины постоянного тока
Машина постоянного тока – это электротехническое устройство представляющее собой, объединенные в единую конструкцию синхронную машину (СМ) и коммутатор (К). Коммутатор – элемент электричес

Принцип действия генератора постоянного тока
При вращении якоря со скоростью ω от какого-либо внешнего устройства в проводниках по закону электромагнитной индукции наводится ЭДС, а так как обмотка замкнута на нагрузку, то по ней течет то

Лекция 18. ЭДС обмотки якоря
Число полюсов индуктора равно четырем. Вводится р – число пар полюсов. Для этого статора р = 2, а 2р = 4;  

Регулирование скорости двигателя постоянного тока
1. Уравнение баланса напряжений в цепи якоря (см. (17.10) имеет вид Ея = Uс – Iя(Rд + Rп + Rя), (18.1) При работе

Якорный способ
Пусть UС меняется следующим образом: (уменьшаем напряжение), так как при

Полюсное регулирование
Пусть Ф изменяется согласно неравенству ФНОМ > Ф1 > Ф2. из уравнения следует, что при уменьшении Ф, коэффициенты А и В увеличиваются, а IП=const. Т

Реостатное регулирование
Пусть RД изменяется следующим образом: RД НАЧ<RД1<RД2 , RД НАЧ = 0. Из уравнения (18.10) следует, что при изменении RД коэффи

Лекция 20. Измерительные трансформаторы тока и напряжения
Измерительные трансформаторы тока и напряжения используются для преобразования и передачи электрических сигналов из первичной (силовой) цепи во вторичную (слаботочную) цепь. В результате цепи перви

Трансформатора тока
  Трансформатор тока (рис. 19.1) состоит из сердечника, выполненного из высококачественной листовой электротехнической стали, первичной обмотки с числом витков W1, вторично

Особенности эксплуатации трансформаторов тока
Известно, что у силовых трансформаторов существует свойство саморегулирования магнитного потока сердечника Фс (рис. 19.2), иначе можно записать Фс = Ф1 – Ф

Измерительные трансформаторы напряжения
  Трансформаторы напряжения применяются для питания обмотки вольтметра и реле в устройствах переменного тока при напряжении U ≥ 380В. Трансформатор напряжения состоит из сердечн

Лекция 21. Системы электроснабжения. Определения, терминология.
  Электроустановками – называются электрические машины, линии и вспомогательное оборудование (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенные для прои

Принцип построения систем электроснабжения
Построение систем электроснабжения осуществляется по ряду основных принципов. Эти принципы можно сгруппировать, или сформулировать следующим образом: 1. Максимальное приближение источника

Лекция 23. Основные термины и понятия в области энергосбережения
Энергосбережение – это:   1) подъем производства; 2) увеличение доходов населения; 3) охрана окружающей среды.   В Рос

Лекция 24. Основные мероприятия и принципы энергосбережения
  1. Энергетическая паспортизация всех предприятии независимо от форм собственности. Наличие энергетического паспорта позволяет сократить затраты на оплату энергоресурсов практически

При энергосбережении
  Стоимость энергоресурсов складывается на предприятии из платы за электрическую, тепловую энергию и топлива прямого использования. В ряде случаев сюда относят сжатый воздух, пар и т.

Лекция 25. Уравнение Максвелла. Вихревое электрическое поле.
  Из закона Фарадея: , (23.1) следует, что изменение

Ток смещения
3. Всякое изменение электрического поля вызывает появление в окружающем пространстве вихревого магнитного поля. 4. Так как источником магнитного поля является электрический ток, то перемен

Особенности тока смещения
Рассмотрим электрическую цепь переменного тока: Рис. 23.1 - Элект

Лекция 26. Закон изменения напряжения на обкладках конденсатора
  ; (24.1)

Напряженность электрического поля внутри конденсатора
, (24.5) где

Лекция 28. Компенсация реактивной мощности
Вопрос о компенсации реактивной мощности является одним из основных вопросов, решаемых как на стадии проектиро­вания, так и на стадии эксплуатации систем промышленного электро­снабжения, и вклю­чае

Цели и задачи дисциплины
Данная дисциплина призвана подтвердить правильность выбора студентами своей будущей профессии, пробудить интерес к изучению других дисциплин связанных с электричеством, электротехникой, электроэнер

Рекомендуется для удобства работы распечатать этот материал
Для подготовки к сдаче экзамена и зачета необходимо: 1. Уметь ответить на контрольные вопросы, (см. файл «Контрольные вопросы»). Для подготовки ответов на контрольные вопр

Рекомендации для сдачи зачета и экзамена
Для стимулирования систематической работы студентов в течении семестра обучение на 1 курсе проводится по модульно-рейтинговой системе. Основные моменты такой методики изложены в д

СЕМЕСТР
  1 неделя рубежного контроля 12-17 октября:   Практическая работа (дополнительная) (2,4 балла) а) посе

СЕМЕСТР
  1 неделя рубежного контроля 15-20 марта: Практическая работа (дополнительная) (2,4 балла)

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 10
1. Саморегулирование магнитного потока трансформатора. (Л.12 фор.11.15 стр.41,см.также фор. 11.1-11.11 стр.39-40) 2. Определение напряженности электрического поля. Потенциал элект

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 25
1. Связь между током и напряжением на индуктивности. (Л.7 рис.7.5-7.6 фор.7.19-7.27 стр.24-25,знать 2-ой закон Кирхгофа Л.6 фор.6.2 рис.6.3 стр.17-18, закон Фарадея Л.13 фор. 12.7-12.9) 2.

Технические средства обучения и контроля.
5.1.1 Использование учебных плакатов. Плакаты: 1. Электрическое сопротивление. 2. Последовательное соединение резистора и конденсатора. 3. Последовательное соединение рез

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги