ivanov-ciganov2 (558065), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Напряжение (1, между точками а и в при изменении тока управления от 1„;„до 1„.„возрастет от нуля до е, (рис. 2.10, б). Напряжение (1 между точками б и в уменьшается. Сред~ее значение напряжения на нагрузке, равное разности этих двух напряжений: (1, „=(и,— и,), (2.36) изображено штриховой линией на рис. 2.10, б. Эта линия и дает вид характеристики вход †вых двухтактного магнитного усилителя. Начальная балансировка моста достигается в приведенной схеме усилителя с помощью переменного резистора Р,„. Глава Ш Электрические мавыны пОстОяннОГО т©ка $ 3.1.
Устройство машин постоянного тока Н а с т а т о р е Б машины постоянного тока (см. схематический поперечный разрез, рис. 3.1, а) размещаются постоянные ввектромагниты: основной полюс возбуждения 4 и дополнительный 'полюс 7. Пол>оса возбуждения создают основной продольный магнитйый потОк, а дополнительные полюса — поперечный магнитный поток для улучшения условий коммутации и уменьшения искрения под >пятками. :,, На вращающемся я к о р е 1, в пазах 8 размещены обмотки, каждая 'секция которых подключена к двум пластинам 9 к о л л е кто р а б .(рис. 3.1, б).
Медные пластины коллектора, разделенные изоляционЕь>ми прокладками, собраны так, что образуют цилиндр, по внешней поверхности которого скользит токосъемные угольные щетки. Коллектор закрепляется неподвижно на оси якоря, вращается вместе с иим. Якорь машины постоянного тока набирается из тонких дисков, выштампованных из электротехнической стали, так как, вращаясь в магнитном поле, он подвергается перемагничиванию с частотой, определяемой частотой его вращения.
Статор машины отливается из .стали. В силу принципа обратимости одна и та же машина может работать 'как ге н е р а т о р о м, так и д в и г а т е л е м. (Три работе в генераторном режиме якорь машины раскручивается ~аким-либо двигателем, в его обмотках возбуждается э. д. с., создающая постоянный ток в нагрузке, подключаемой к щеткам, Ток в об- мотках возбуждения 3 создается либо э. д.
с., возбуждаемой в обмотках якоря, либо от постороннего источника. В двигательном режиме обмотки возбуждения н якоря подключаются к сети постоянного тока; якорь вращается, с его вала передается на нагрузку механическая мощность. Магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения, проходит по полюсам машины, через якорь и замыкается в ее ярме.
При вращении якоря против часовой стрелки в активных проводниках, уложенных в его пазы и перемещающихся вместе с якорем в магнитном поле, наведется э. д. с. Эта э. д. с. в проводниках 1, 2 и 8, находящихся под верхним полюсным наконечником (2 на рис.3.1, а) будет направлена из плоскости рисунка, а в проводниках 4, 5 и 6, занимающих положение в данный момент около нижнего полюсного наконечника, — за плоскость рисунка. В проводниках 3 и 7, располо- а) женных на геометрической нейтрали, э.
д. с. не наводится, так как они перемещаются вдоль магнитного поля. Для того чтобы подвести возбуждаемые в активных проводниках э. д. с. к нагрузке (машина работает генератором), необходимо соблюсти следующие условия: 1. Вращение якоря, приводящее к смене места, занимаемого каждым из проводников, должно оставить неизменной конфигурацию их соединения. Поэгому обмотка должна обладать центральной симметрией, т. е. быть замкнутой (неразрывной). 2. Соединение проводников в замкнутую обмотку должно приводить к суммированию э. д.
с., наводимых в каждом из них, исключить возможность появления короткозамкнутых витков. Исходя из этих условий, обмотка якоря должна-в любой момент, времени образовывать две параллельные цепочки генераторов, эквивалентных каждому из ее активных проводников (рис. 3.2). При вращении ротора активные проводники переходят от нижнего полюсного наконечника к верхнему, в соответствии с этим эквивалентные им генераторы меняют свою полярность. Поэтому точки а и б, к котоРым подсоединяются щетки, должны находиться на геометрической нейтрали.
Коллекторные пластины, касающиеся щеток, должны быть Рис. З.З ф Рис. З.З для вывода на коллектор. Его припаивают к пластине коллектора 1. ПРодолжающий обмотку якоря провод, проходящий по тыльной торцовой поверхности ротора, соединяет активные проводники, расположенные по диаметру. Тыльный провод, называемый также лобовым соединением (ЛС,), связывает конец нижнего активного провода, находящегося в шестом пазу, с концом верхнего активного инены с активными проводниками, находящимися на горизонтйль~~ой оси между полюсами.
Схема соединения рис. 3.2 неудобна, так „,ак для ее осуществления провод, соединякяций с коллектором тыльный конец активного проводника, требуется пропустить через специальный канал внутри якоря. Распространение получили барабан- й ные обмотки якоря, обладающие малой нв длиной пассивных соединительных проводников и большой прочностью. При барабанной обмотке соединительные проводники укладывают только по внешним ин а сг торцевым поверхностям якоря. Последовательно соединяются два активных провода, находящихся под разноимеп- 4 :~ е ными полюсами.
Чтобы обмотка получилась непрерывной и состоящей из оди- 5 иаковых секций, в каждый паз необхо- ег е, ен димо укладывать по крайней мере два активных провода. Рассмотрим схему барабанной обмот- и сн сн и, ки для приведенной на рис. 3. 1 двухполюсной машины с восемью пазами на якоре и двумя активными проводниками (наружным и внутренним) в каждом пазу. Наружный активный проводник (ВАП) расположен в первом пазу (рис. 3.3, а). Его обращенный вперед (к коллектору) конец соединяется с аналогичным концом внутреннего активного проводника (НАП), расположенного в шестом пазу у противоположного полюса.
Этот же соединительный провод (лобовое соединение — ЛС ) используют и ннн ий провода второго паза. Это соединение показано на рис. 3.3, а условно внешней дугой. Далее соединяем со второй пластиной коллектора наружный активный проводник второго паза и внутренний активный проводник седьмого паза. Следующий тыльный провод соединяет внутренйий активный проводник седьмого паза с наружным активным проводником третьего паза и т. д. Завершающий весь обход тыльный соединительный провод протянут от внутреннего активного проводника пятого паза к наружному первого паза. Такая обмотка называется п е т л ее о й (параллельной).
В многополюсных машинах применяют и волновые обмотки-, в которых порядок укладки активных проводников несколько иной. Активные проводники построенной обмотки со своими лобовыми соединениями образуют одновитковые секции. Одна из секций, уложенная в пазы четвертый и восьмой, выделена на рис. З.З„ б. Каждая из секций — отдельная деталь обмотки. ехп евн см ем ем ем гбв еди ем,евг е,„ем стн ем е~„ем Рис. 3.4 Одновитковые секции встречаются редко, только в низковольтных машинах. Чаще применяют многовитковые (рис.
3.3, в). Укладкой намотанных по шаблону секций в пазы и подпайкой их к коллектору завершают сборку якоря. Если положение якоря относительно полюсов возбуждения, изображенное на рис. 3.3 и 3.1, одинаково, то щетки (показанные штриховыми линиями) должны быть подсоединены так, чтобы замыкать пластины коллектора 8 и 2; а также б и 7, которые подсоединены к секциям, уложенным в пазы ротора 3 и 7.
В этих секциях при положении якоря, как указано на рис. 3.1, не наводится э. д. с. Обмотка, схема построения которой уже приводилась, образует две параллельные ветви (рис. 3.4). В каждой ветви восемь активных проводников и, следовательно, восемь эквивалентных генераторов. Но э. д. с. е„, е„„е„и е„„активных проводников, находящихся в третьем и седьмом пазу, равны нулю. Э.
д, с., развиваемую в якоре, и момент на валу, необходимый для его вращения, определяют следующим образом. Вдоль окружности якоря индукция потока возбуждения распределяется неравномерно (рис. 3.5, а). Связано это с формой полюсных наконечников и наличием пазов в сердечнике якоря. Однако можно приближенно считать Распределение индукции равномерным с некоторым значением В,р (Рис. 3.5, б) и направление индукции в зазоре между полюсным наконечником и якорем радиальным, т.
е. нормальным к активным провод- никам каждой секции. .у вправо. Магнитный поток, пронизывающий витки рассматриваемой секции, будет определяться пло'щадью, заштрихованной на рис. Вм1 '3.5, б. Он меняется от Ф (при а1 = = —,аа) до — Ф (при в1 == и — а ). При изменении ы( от и — а, до 2п — ав магнитный поток нарастает от — Ф до Ф„(рис. 3.5, в); Изменение магнитного потока происходит по линейному закону.
Наводимая э. д. с. в секции в течение каждой половины периода постоянна и меняет свой знак через это время. Амплитуда э. д. с. равна Е,= — ш — -=4ШФ ~Т= д) = 4Ф гвп/60, (3.2) Рис. з.б где Т =. 60/и — период вращения якоря; и — число оборотов, совершаемое якорем в минуту (частота вращения). В каждой из параллельных ветвей обмотки якоря одна из секций дает нулевое напряжение, так как ее активные стороны находятся под одним полюсом.
Поэтому э. д. с., получающаяся на щетках машины, Е = Е, (1/~/2 — 1) = (4Ф вп/60) (И ~2 — 1), (3.3) где )у — число пазов на роторе, равное как числу секций, так и числу пластин коллектора; у/2 — число секций, входящих в одну параллель. цую ветвь. Если в машине не одна пара полюсов возбуждения, а р пар, то йаведянная в каждой из секций обмотки якоря э. д. с.
будет в р раз ,::-'"'.:Найдем сначала магнитный поток, пронизывающий одну из секций ~т''мотки якоря, как функцию угла поворота ротора ид Секция, выде' иная на рис. З.З, в, вращаясь вместе с якорем против часовой стрел- ,"и, перемещается из-под верхнего полюса к нижнему.
Начальное положение ее активных сторон показано на рис. 3.5. б точками. Эта секция смещена относительно начала отсчета на угол а =- а, и, как и все остальные, охватывает половину окружности ротора, ее шаг по этой окружности в углах равен и. При выбранном равномерном распределении индукции магнитный поток полюсов возбухдения Ф =Е, кИ/2, (З.Ц а где 0 — диаметр якоря; 1 — длина активных проводников. Вращению ротора соответствует передвижение активных сторон ка- а) т шки на рис. 3.5, б вдоль оси а больше, так как многополюсная машина аналогична двухполюсной с большей скоростью вращения якоря. В многополюсных машинах 'ставится не одна пара щеток, а несколько. Поэтому обмотка их якоря разбивается не на две, а иа 2п параллельных ветвей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
