Попов В.С., Николаев С.А. Общая электротехника с основами электроники (1972) (1095872), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Такая характеристика называется м я г к о й. При' нагрузках, меньших (25 — 30)%Р„, электродт1игатель вращается с недопустимо большой окоростью вследствие малого аначения магнитного потока, Такой режим не '- допускается ввиду' опасности механического повреждения якоря. 'Электродвигатель со смешанным возбуждением, имеющий последовательную и параллельную обмотки возбуж- дения, расположенные на общих полюсах, обладает частично свойствами двигателей параллельного и последовательного возбуждения. Обе обмотки соединяются так, чтобы их м. д. с., а значит, и потоки Ф и Ф, складывались. Такое соединение называется с о г л а с н ы м.
Тогда гя (~ н+ ~с), (4-24) Ф +Ф, М =см1;(Ф +Ф,). (4-25) Электродвигатели этого вида применяются, когда скоростная характеристика должна быть несколько более жесткой, чем у двигателей с последовательным возбуждением, Они применяются как приводные двигатели трамвая, метро, электровоза, электропоезда, для электроприводов с использованием маховиков (ножницы, прессы и др.). Энергия вращающегося маховика может быть использована для привода механизма только при уменьшении его скорости. При ударной нагрузке электродвигатель с мягкой характеристикой стремится снизить скорость, благодаря чему запасенная маховиком кинетическая энергия передается исполнительному механизму.
Работа с маховиком позволяет подобрать электродвигатель на меньшую мощность. Второй случай. применения последовательной обмотки это в двигателях параллельного возбуждения с малым воздушным зазором между якорем и полюсами и большой величиной тока якоря, приходящейся на единицу окружности якоря. В таких двигателях размагничивающее действие реакции якоря на частоту вращения больше, чем влияние падения напряжения в якоре [формула (4-19)).
Скорость такого двигателя с увеличением нагрузки не падает, а нарастает (рнс. 4-26, кривая 2), что недопустимо. Если двигатель снабдить дополнительной последовательной (с т а б и л и з и р у ю щ е й) обмоткой, то работа его станет более устойчивой. 4-т8. Потерн н коэффициент полезного действня Часть подведенной к электрической машине энергии не может быть полезно использована в машине и рассеивается в виде тепла в окружающее пространство.
Эту часть энергии называют потерями. 126 Потер и в с та ли Р„или магнитные возникают в теле якоря и полюсных наконечников при перемагничивании от гистерезиса и вихревых токов. Мощность этих потерь зависит от частоты перемагничивания 1 = рл!60 и максимального значения магнитной индукции В„. Потери механические Р„„получаются в подшипниках прн трении вращающихся частей о воздух и трении щеток о коллектор. Мощность механических потерь пропорциональна частоте вращения машины л.
Если частота вращения л и ток возбуждения 7„неизменны, то потери Р„+ + Р„„постоянны. Они называются п о те р я м и х о л остого хода Р,. Потери электрические возникают при прохождении тока по обмотке якоря и переходному контакту между щетками и коллектором, а также во всех обмотках возбуждения и дополнительных полюсов: Рз = абеб+ Рм+ Тбгди+ 7бгс+ Ув7в Потери в щеточнам контакте Р„= ЛУ„/, определяются по падению напряжения ЛУб, которое прйнимается: 2 В— для угольных, графитных йэлектрографитированных щеток н 0,6 В для медно-графитных щеток. Потери добавочные Р„, в обмотке и стали якоря вызываются искажением магйитного поля реакцией якоря и полями, возникающими вокруг секций, в которых происходит коммутация. Эти потери оцениваются от 0,01 до 0,005 У„У„ и считаются пропорциональными 7,'.
Коэффициентом полезного действия электрической машины называется отношение полезной мощности Р, к затраченной (полиой) мощности Р,. Тогда для генератора Рб У7 '1'=р, сч+(и„+р„,+р+р 1100/' Для электродвигателя — р* и! 1р +р ° р +рыб) 100/ (4.2?) Р 177 /б ° График изменения к. п. д. в зависимости от полезной мощности Р, показан на рис. 4-27. Когда полезная мощность мала и потери холостого хода Р, сравнимы с ней, то к. п. д. мал. С ростом полезной мощности к.
п. д. быстро нарастаетб -так как потери холостого хода постоянны. При увеличении нагрузки электрические потери Р, возрастают пропор- 127 аионально квадрату тока и рост к. и. д. замедляется. Наибольшее значение к, и. д. обычно наступает при (75 .+ И()е4)Р„и равно 70 — 93%. Большие цифры относятся к более мошным машинам.
4-49. Лаборатолзивл работа. Элемтродаигатель с лараллельным аозбузидением Перед выполнением работы озяакомнться с содержанием $4-14 п 4-15. План работы Рис. 4-52. тормозное устройства для двигателя 7. По данным наблюдений п расчетов 'построить рабочие хаактеристикн двигателя: л; 1 М: Ч = Г (Рг) прн У = сопи н = сопя(. 8.,При номинальном напряжении изменять нагрузку двигателя от нуля до номинальной, регулируя ток возбужденна так, чтобы частота вращения оставалась неизмепной.
е 9. Дать заключение о проделанвой работе, 128 1. Записать основные технические данные двигателя. Подобрать гто зтнп данным измерительную п вспомогательную аппаратуру н записать ее текинческие данные. 2. Собрать схему (рпс. 4-25) и показать ее руководителю, 3. Йронзвестя пуск двигателя. Запетнть его направление вращения. Остановить .двигатель, 4. Изменить направление вращения двигателя: а) путем вамененкя направления тока в обмотке возбуждения б) путем изменения напранления тока в обмотке якоря, 5.
Пустить двигатель к.при номинальном напряжении и номинальном токе возбуждения менять нагрузку двигателя от нуля до яомннальиой, -изменяя натяжение -тормозной 'ленты тормоза (рис. 4-52). При различных нагрузках записать "„-в табл. 4-1 (1; 1; 1,; н н Р; здесь Р— ' "сила 'приложенная на конке плеча 1! и, ' удерживающая рычаг аб в горизонталь.' ном положении..
.6. 'По полученным данным определять: а) вращюощий момент двигателя 'М Я,И ° и; о Р б) пошлость, развиваемую двигате- . ' лем на валу, Рз Мю, где е= пл(50; в) к. П. д. двигателя ,Ч- — 100зд. Р, Рз Таблипа 4-1 4-20. Лабораторная работа. Генератор с параллельным аозб)гнтденнем Перед выполнением работы ознакомиться с содержанием 4 4-10 — 4-12. Таблица 42 н в Примечание в А ) обтмни № наблюдений 4. Пользуясь той же схемой сордииения, установить номинальную частоту вращения, номинальный тХк и номинальное напряжение.
Затем, сохраняя иеизменнымн ток возбуждения генератора и ча. стогу его вращения, уменьшать ток генератора от /и до ! = О, записывая в табл. 4-3 величины У; У; а', и и. Т а б л и а 4-3 129 О Попов В. С., Николаев С. А. План работы 1. 'Записать основные технические данные генератора и электро. двргателя, вращающего генератор. Подобрать по этим данным измерительную я вспомогательную аппаратуру и записать ее технические данные.
2. Собрать схемы двигатели (рис. 4-25) н генератора (рис. 4-23) и показать их руководителю. 3. При номинальной частоте вращения генератора лн записать в табл. 4.2 величины з. д. с. при изменении тока возбуждения от Уа = О до )а — 1,.и. По полученным данным построить характеристику холостого хода, т. е.
Е = г' (! ) Ври и = сопз1 и ! = О. 5. Повторить опыт, сохраняя яеизменными сопротивление пепи возбуждения и частоту вращения генератора. б, По полученным данным построить внешние харантеристикв генератора: а) У=1(1) при п сопи( и 1, сопя; б) У 1(1) при а сопи( и г =сопзк Определить процентное изменение напряженияг Д(1е — е " Гово( (~в 7, Дать заключение о проделанной работе, Глава пятая бсновные понятия, относящиеся к переменным токам 5-т.
Переменный ток Возможность получать переменный ток различного напряжения — высокого для передачи энергии на большие расстояния, низкого для передачи на близкие расстояния и для питания приемников энергии, простота устройства однофазных и трехфазных генераторов и двигателей, надежность работы и удобство эксплуатации их и высокие технико-экономические показатели обеспечили переменноь!у току повсеместное приненение. Исключением являются некоторые области техники, например электрохимия, электрическая тяга, в которых применяется преимушественно постоянный ток, получаемый путем выпрямления переменного тока. Переменным то ком обычно называют периодический ток, все значения которого повторяются через одинаковые' промежутки времени, называемые и е р и од о м (Т).
В течение одного полупериода ток имеет одно направление, а в течение следуюшего — обратное. Совокупность всех изменений переменной величины, происходяших в течение периода, называется циклом. Число периодов в секунду называется ч а с т о то й (1). Частота — величина, обратная периоду (5- 1) Единица частоты называется г е р ц (Гц), 1 Гц и= )гс.
)30 В СССР для промышленных электроустановок припята стандартная частота 50 Гц. В электротермии пользуются частотой 50 Гц — 50 МГц, а в радиотехнике 10'— 10'е Гц. На графике переменного синусоидального тока (рис. 5-1) по оси абсцисс отложено время, а по оси ординат — значения тока.
Значения переменных величинтока, напряжения, э. д. с. в произвольный мо- р " ее мент времени 1 называются мгновенными зна- 7 чениями, которыеобо- р Г ф Рнс. 5-1. Графнк переменного тока. значщотся строчными буквами ю', и, е. Наибольшее из мгновенных значений периодически изменяющейся величины за время периода называется м ак с и м а л ь н ы м или а м п л и т у д н ы м значением, которое обозначается прописной буквой с индексам «м», например: 1„, У„, Е„(рис. 5-1). Мгновенным значением тока называется отношение электрического заряда Щ проходящего через поперечное сечение проводника за бесконечно малое время е(г, к продолжительности этого времени: (5-2) $-1. Получение силусетидвльнеай э. д.
с. В технике пользуются токами, напряжениями и э. д. с., изменяющимися по простейшему гармоническому закону, закону синуса, что упрощает все расчеты и устраняет нежелательные явления, наблюдаемые при изменении электрических величин по другими периодическим законам. Между полюсами электромагнита гт'5 простейшего генератора (рис. 5-2) расположен набранный из листов стали цилиндрический якорь. На' поверхности его укреплена катуп(ка, имеющая ен витков проволоки, концы которой через контактные кольца и щетки соединены с внешней цепью. Полюсам придана такая форма, при которой магнитная индукция В в воздушном зазоре вдоль окружности якоря б* Ф изменяется по закону синуса: В В„з(п а, где а — угол, образованный нейтральной плоскостью 00' и.плоскостью витков катушки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
