Lektsia_16 (778070), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

16.5 а). Последнюю закладывают в пазы полюсных наконечников и соединяют последовательно с обмоткой якоря, и результате чего создаетсямагнитное поле в зоне расположения полюсов, противоположное по направлению полю реакции якоря.Рис. 16.5. Способы борьбы с реакцией якоря: компенсационная обмотка (а),дополнительные полюса (б).Другой способ борьбы с реакцией якоря – установка дополнительныхполюсов, которые размещаются на геометрической нейтрали (рис. 16.5 б). Обмотка дополнительных полюсов соединяется последовательно с обмоткой якоря, а направление их магнитного поля противоположно направлению поляякоря.

За счет последовательного соединения поля реакции якоря и дополнительных полюсов изменяются в равной мере при изменениях нагрузки. Этопозволяет компенсировать поле якоря в широком диапазоне нагрузок.16.6. Классификация машин постоянного тока по способу возбужденияЦепь возбуждения ОВ и цепь якоря в машинах постоянного тока по отношению к сети могут быть включены параллельно, последовательно и независимоодна от другой, рис. 16.6. В соответствии с этим различают генераторы и двигатели независимого, параллельного, последовательного и смешанного возбуждения.Рис. 16.6.

Способы возбуждения МПТ: а – независимое возбуждение; б – параллельное возбуждение; в – последовательное возбуждение;г – смешанное возбуждение.В машинах независимого возбуждения, рис. 16.6 а, цепь возбуждения включается на напряжение постороннего источника. В машинах параллельного возбуждения, рис. 16.6 б, обмотка возбуждения включается параллельно цепи обмотки якоря.

Для уменьшения потерь в обмотке возбуждения машин независимого ипараллельного возбуждения целесообразно уменьшить ток возбуждения, увеличив сопротивление катушек главных полюсов. Чтобы создать необходимуюнамагничивающую силу возбуждения машины, обмотка полюсов должна иметьбольшое число витков, поэтому она выполняется из сравнительно тонкого провода и имеет большое сопротивление. Номинальный ток возбуждения при этом составляет 1-5 % от номинального тока якоря. Для машин с независимым и параллельным возбуждением характерным является относительное постоянство главного потока и его слабая зависимость от нагрузки машины.В машинах последовательного возбуждения, рис.

16.6 в, обмотка возбуждения соединена с якорем последовательно, поэтому она рассчитана на полный токякоря. Число витков катушек возбуждения невелико, они выполняются из проводов большого сечения, сопротивление обмотки незначительно. В этих машинахмагнитный поток изменяется в широких пределах в зависимости от изменениянагрузки.В машинах смешанного возбуждения, рис. 16.6 г, на главных полюсах имеется по две катушки: одна из них (ОВ1) принадлежит параллельной обмотке, другая (ОВ2) – последовательной.

В зависимости от назначения такой машины однаиз обмоток возбуждения является основной, а вторая служит лишь для относительно слабого дополнительного воздействия на главное поле машины. Таким образом, машина смешанного возбуждения может быть по своим характеристикам восновном машиной параллельного возбуждения с небольшой последовательнойобмоткой (например, генератор смешанного возбуждения, дающий напряжение,практически не зависящее от нагрузки) или же машиной последовательного возбуждения с небольшой параллельной обмоткой (например, двигатель смешанноговозбуждения с мягкой механической характеристикой).16.7. Генератор независимого возбужденияГлавный магнитный поток генератора независимого возбуждения (рис.

16.7)возбуждается расположенной на главных полюсах обмоткой независимого возбуждения. Последняя получает питание от постороннего источника электрической энергии постоянного тока небольшой мощности. Номинальное напряжениеU в обмотки возбуждения выбирают либо равным, либо иногда меньшим номинального напряжения якоря генератора.Рис. 16.7. Схема включения генератора независимого возбуждения.Основными характеристиками генераторов постоянного тока являются характеристика холостого хода, внешняя и регулировочная характеристики.Характеристика холостого хода.

Характеристика холостого хода E ( I в )генератора независимого возбуждения (рис. 16.8) представляет собой зависимостьЭДС якоря от тока обмотки возбуждения при работе генератора вхолостую (приемник отключен, I  0 ) и n  const.Рис. 16.8. Характеристика холостого хода генератора независимого возбуждения.Она дает представление о том, как необходимо изменять ток возбуждения,чтобы получать те или иные значения ЭДС генератора.Согласно ранее полученному выражению Е я  cE  n  Ф. При холостом ходегенератора независимого возбуждения Ф  f ( I в  wв ), поэтомуЕ я  cE  n  f ( I в  wв ).Изменяя с помощью реостата rр ток I в , можно изменять магнитный потокФ и, следовательно, ЭДС Е я генератора.Если магнитная цепь машины была полностью размагничена, то при увеличении тока возбуждении зависимость Ф  f ( I в  wв ) представляется кривой 1(рис.

16.8), подобной кривой намагничивания. Поскольку при n  const ЭДС прямо пропорциональна магнитному потоку, график Ф  f ( I в  wв ) представляет собой в другом масштабе по оси ординат характеристику холостого хода Е я ( I в ).Каждому значению тока I в при его уменьшении (кривая 2) соответствуютнесколько большие значения потока Ф и ЭДС Е я , чем при увеличении тока; приI в  0 генератор имеет небольшой поток остаточного намагничивания Ф 0 и соответствующую ему ЭДС Е я0 .

Обычно Ф 0  (0,02  0,06)Ф ном иЕ я0  (0,02  0,06) Е я ном , где Фном и Ея ном - магнитный поток и ЭДС, соответствующие номинальным данным генератора.За расчетную принимают обычно характеристику 3, расположенную междухарактеристиками 1 и 2. Точку А, соответствующую номинальным данным генератора, выбирают при расчете на «колене» (в зоне наибольшей кривизны) характеристики холостого хода. Выбирать точку А в области значительного насыщенияферромагнитных материалов нецелесообразно, так как это приводит к значительному увеличению тока, мощности и габаритных размеров обмотки возбужденияпри незначительном увеличении ЭДС.Внешняя характеристика.

Внешняя характеристика U (I ) генератора постоянного тока независимого возбуждения представляет собой зависимостьнапряжения на выводах генератора от тока нагрузки при I в  const и n  const.Зависимость U (I ) может быть получена на основании уравнения, составленного по второму закону Кирхгофа для цепи якоря генератора, согласно которомуU  Ея  I я  rя  Ея  I  rягде I я - ток якоря, равный току I приемника; rя - сопротивление якоря, включающее в себя сопротивление обмотки якоря, щеточного контакта, обмотки дополнительных полюсов и компенсационной обмотки (если она имеется).Так как у генератора независимого возбуждения по условию I в  const , топренебрегая реакцией якоря, следует считать Ф  const , а значит, и Е я  const.При этих условиях внешняя характеристика U (I ) представляет собой прямую линию (характеристика 1 на рис.

16.9).Рис. 16.9. Внешние характеристики генератора независимого возбуждения.Относительное изменение напряжения генератора при переходе от холостого хода к номинальному режимуU ном U хх  U ном 100%U номсравнительно невелико и равно примерно 5 – 10%. U хх  Е яЕсли при холостом ходе устанавливать различные значения ЭДС, а затемувеличить нагрузку генератора, то можно получить семейство внешних характеристик, подобных характеристике 1, например характеристики 2 и 3 на рис.

16.9.Регулировочная характеристика. Регулировочная характеристика I в ( I )представляет собой зависимость тока возбуждения от тока нагрузки при n  constи U  const. Она показывает, как необходимо изменять ток возбуждения при изменении тока нагрузки, чтобы поддерживать неизменным напряжение на нагрузке.Регулировочная характеристика генератора (рис.

16.10) нелинейна, что объясняется нелинейностью внешней характеристики и характеристики холостогохода.Рис. 16.10. Регулировочная характеристика генераторанезависимого возбуждения.Недостатком генератора независимого возбуждения является то, что он требует постороннего источника электрической энергии для питания обмотки возбуждения. От указанного недостатка свободны генераторы параллельного и смешанного возбуждения.16.8. Самовозбуждение генераторовМашины с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением,работая в качестве генератора, должны сами давать ток для обмоток возбуждения.Но при пуске машины её ЭДС равна нулю, и следовательно, отсутствует и токвозбуждения.

Однако всегда можно рассчитывать на то, что в ярме и полюсахимеется остаточный магнетизм Ф 0  (0,02  0,06)Ф ном , причем для самовозбуждения достаточно весьма слабой магнитной индукции.Первичный двигатель вращает якорь машины, и проводники последнего пересекают силовые линии поля остаточного магнетизма, в проводниках якоря индуктируется небольшая ЭДС Ея0 , которая посылает некоторый малый ток в обмотку возбуждения.

Если последняя правильно соединена с якорем, то этот токусиливает магнитное поле машины, а последнее в свою очередь индуктирует вякоре несколько большую ЭДС; увеличение ЭДС якоря вызывает дальнейшеевозрастание тока возбуждения и повышение индукции в поле машины и т. д. дотех пор, пока вследствие насыщения стали машины процесс самовозбуждения неостановится при некотором определенном соотношении потока машины, токавозбуждения и ЭДС якоря. Влияние насыщения стали на ход процесса самовозбуждения можно представить себе следующим образом.Кривая зависимости главного потока Ф и пропорциональной ему ЭДС якоря Еяот тока возбуждения I в у машин постоянного тока имеет вид (рис. 16.11). Небольшое увеличение I в тока возбуждения при малых насыщениях машины вызывает значительное увеличение Ея ЭДС якоря, что вызывает новое увеличениетока возбуждения.

Характеристики

Список файлов лекций