Попов В.С., Николаев С.А. Общая электротехника с основами электроники (1972) (1095872), страница 17
Текст из файла (страница 17)
д. с. взаимной индукции , пропорциональна взаимной индуюпивности катуилек и скорослви изллененин тока, . Взаимная индуктивность двух катушек связана с ни'дуктивностями катушек 1,, и Ь, следующим выражением: где й — к о э ф ф и ц и е н т с в я з и двух катушек, характеризующий степень индуктивной связи катушек. Коэффициент связи зависит от взаимного расположения катушек. Чем ближе друг к другу расположены катушки, тем большее значение имеет коэффициент связи и, наоборот, при увеличении расстояния между катушками он уменьшается, стремясь к нулю.
Явление взаимной индукции находит полезное применение в различных аппаратах и машинах, например, для передачи энергии из одной электрической цепи в другую цепь либо для повышения или понижения напряжения при помощи трансформатора. Иногда явление взаимной индукции может быть крайне нежелательным, например, если параллельно воздушной линии 'эпектропередачи расположена линия связи, то в последней может индуктироваться э.
д. с. взаимной индукции, создающая помехи в работе линии связи. Гл в в в. ч е т в е р т в я Электрические меглины лестеянноге .Тека '4-т. Назначения машин постоянного тока Электрическими машинами, называются устройства для преобразования механической энергии в электрическую 'или электрической в механическую. В первом случае онн называются ге не р ат орами, а во втором электродвигателями. Электрические генераторы постоянного тока применяются для питания электродвигателей, установок для электролиза, для зарядки аккумуляторов и т.
д. Электродвигатели постоянного тока приводят во вращение механизмы, требующие больших пусковых вращающих моментов и широкого регулирования частоты вращения, например: электрический транспорт, шахтные подъемники, прокатные .станы. В автоматических устройствах машины постоянного тока служат исполнительными двигателями, измерителями частоты вращения, преобразователями сигналов и др. В специальных устройствах металлообрабатывающих станков машины постоянного така позволяют значительно упрощать механические схемы регулирования скорости.
4 Полов В. С., поволяев С. А, 4-2. Устройство машины постоянного токе В основе работы машины постоянного тока лежат принципы, изложенные в 5 3-13 и 3-14. Эскиз двухполюсной машины постоянного тока представлен,на рис. 4-1. Машина состоит из стальной от а и и н ы 1 и вращающегося я к о р я 2. На станине при помощи болтов укреплены полюсы 3. На полюсах (рис. 4-2) 8 помещаются обмотка возбуждения 4 Ф ау (рис. 4-1), по виткам си, которой проходит ток возбуждения 1,.
Магнитодвижущая сила (м. д. с.) обмотки возбуждения, равная 1,си„ создает магнитный поток возбуждения Ф„замыкающийся через и полюсы, воздушный зазор между 8 полюсами и якорем, через якорь и станину (рис. 4-!). Рис. 48о Даукполюсиак Полюсы набираются из стальмашииа постокииого тока. ныХ Листов, и тело их оканчи- вается полюсными наконечниками Ю, форма которых определяет- распределение магнитной индукции Ва в воздушном зазоре. Устройство якоря машины показано на рис. 4-3.
Это цилиндр 1, набранный из штампованных стальных листов, изолированных друг сут' друга и запрессованных на валу 2 (рис. 4-3, а). В его пазы Л укладываются провода обмотки Фф Рис. 4-3. Якорь машины Рис. 4-2. Полюс машины якоря 4 (рис.
4-3, б), соединяемые друг с другом по определенной схеме, представляющей собой последовательно- параллельное (смешанное) соединение. Обмотка якоря изолируется от пазов и крепится в них специальными клиньями или бандажами Б. На валу якоря 2 помещается цилиндрический к о лл е кто р б, электрически изолированный от вала. Кол- лектор (рис.
4-4) состоит из клиновидиых медных пластин /, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками, набранными на втулке 2 и закрепленными на ней болтами. К выступам коллекторных пластин 3, называемых «п е т у ш- к а м и», припаиваются определенные концы проводников, составляющих обмотку' якоря. К поверхности коллектора прилегают угольные или графитовые неподвижные щетки б (рис. 4-1), к которым присоединяются провода внеш- П««ги««а «онл««т«аиг ,у ней сети.
Таким образом, провода внешней сети через щетки и коллектор соедин я Ются с вращаю- гф'««" щейся обмоткой якоря. Другое назначение коллектора — преобразование переменных э. д. с., нано- Рис, 4.4. Конструкция коллектора. димых в проводах обмотки якоря, в постоянную з. д. с. машины Е на основе пере- ключений (коммутации). Устройство щеточного механизма показано на рис. 4-5. Щетки в форме угольных нли графнтных призм 1 поме- щены в обоймы 2 щеткодержателя. Щеткодержатель кре- пится на специальном пальце (болте), проходящем сквозь отверстие 4 и установленном на подшипниковом щите ма- шины изолированно от нее. Гибкие медные проводники 1 l Рнс.
4-5. Щетки и Шеткодер. жатсль. Рис. 4-6. Внешний вид ма- шины постоянного тока. . осуществляют контакт щеток с зажимами цепи якоря на изолирующем щитке, обозначенными буквами Я„Я». Зажимы обмоток возбуждения, расположенные на том же щитке, обозначаются буквами Ш, и Ш, — параллельная (шунтовая); С„С, — последовательная (сериесная) и /(, Д' — дополнительных полюсов 5 4-11 — 4-13).
Внешний вид машины постоянного тока показан на рис. 4-6. даЗ; Принцип работы машины постоянного тока Упрощенная схема работы машины постоянного тока показана на рис. 4-7. Щетки присоединены к ножам перекидного рубильника' переключателя 1, что позволяет соедянять якорь с нагрузкой г или с питающей сетью. Обмотка возбуждения 2 подключена к внешней сети.
Пусть якорь, соединенный с электрической нагрузкой т, приводится во вращение первичным двигателем, например тепловым. Тогда в обмотке якоря, вращающейся в магнитном шше, созданном током воза, ° е ' буждения 1„наводится э. д. с. Е ,и в сопротивлении г прохог„ дит ток. Направление э. д. с. и тока в якоре 1„ найденное по правилу правой руки, показано на рнс. 4-7, Направление электромагнитных сил Р„ действующих на провода с током, находящиеся в магнитном поле, так же показано на рис. 4-7. Эти ге н силы создают тормозной момент Рис. 4-7. Принцип работМ- на валу машины. Первичным машиим постоиииого тоха, двигатеяем создается вращаю- щий момент М„встречный тормозному моменту. Таким образом, как это было показано в й 3-13, машина работает в режиме генератора, превращая механическую энергию в электрическую.
По закону Ома ток (4-1) Следоаательно, Е=1г+1т,=(1+1г„ (4-2) т. е. и. д. с. Е генератора бояыие напряжения 11 на ееяи-. чинд падения напряжения и якоре 1т,. Если вал этой машины отсоединить от первичного двигателя, а ножи переключателя 1 перевестн в верхнее положение (рис, 4-7), то в обмотке якоря установится ток направление которого обратно рассмотренному ранее. Электромагнитные силы, созданные взаимодействием этого тока и магнитного поля, имеют также обратное на- правление и будут создавать вращающий момент М„под действием которого якорь будет вращаться в прежнем направлении. В этом случае электрическая энергия, поступающая из сети, превращается в механическую (см.
й 3-14) и машина работает электродвигателем. Коллектор и щетки осуществляют переключение секций обмотки вращающегося якоря таким образом, чтобы при переходе активных проводников из зоны северной полярности в зону юяной в них изменялось направление тока, что необходимо для сохранения постоянного направления вращения. В обмотке якоря электродвигателя, так же как и в обмотке генератора, наводится э.
д. с. Е. Только теперь направление ее будет встречно току 1„, в чем легко убедиться, применив правило правой руки. Эта э. д. с. называется встречной э. д. с. или и р о т и в о-э. д. с. По второму закону Кирхгофа (1 — Е = 1,г„или Е = (1 — 1,г„(4-3) а ток и — в (4-4) При работе машины влгктродвигагпглгм в.
д. с. Е мгныиг напрлвкгнйя на зажимах якоря 0 на величину падения напряжения в обмотке якоря 1г,. Изменение направления вращения электродвигателя производится изменением направления тока в цепи якоря нли в обмотке возбуждения. Одновременное изменение направлений токов в обеих обмотках не 'вызывает изменения направления вращения, в чем легко убедиться, рассматривая рис. 4-7. 4-4. Устройство обмотки якоря Упрощенная схема обмотки якоря показана на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
