пр2 эльмаш (852571), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Коэффициент трансформации определить как отношение фазных эдс первичной и вторичной обмоток:kтр =78Е1ôЕ 2ô.8. Используя величину измеренных фазных эдс Е1ф и Е2ф, построить векторные диаграммы. Для правильного включения векторнуюдиаграмму можно построить для одной фазы. При различных углах αопределить величину U2ф. При построении зависимости U2л = f(αэл°)следует учесть, что в симметричной системе U2л = 3U2ф.Для неправильного включения векторную диаграмму для трех фазможно построить для одного угла α.Контрольные вопросы1.
Назначение, устройство, схема соединения обмоток ИР.2. Принцип действия индукционного регулятора. Условия созданиявращающегося магнитного поля.3. Построение и обоснование векторной диаграммы индукционного регулятора в режиме холостого хода при правильном включении обмоток.4. Построение и обоснование векторной диаграммы индукционного регулятора в режиме холостого хода при неправильном включении обмоток.5. Почему величина Е2ф не зависит от угла поворота ротора?6.
Сформулируйте условие, при котором минимальное напряжениена выходе регулятора при правильном включении обмоток равнонулю.7. Назначение и принцип работы фазорегулятора.794. Машины постоянного тока4.1. Основные теоретические положенияН4.1.1. Область применения машин постоянного токаа современных электрических станциях практически генерируется электрическая энергия только трехфазного переменного тока. Значительная часть этой энергии используется в той же форме переменного тока в промышленности и длябытовых нужд.Но в ряде случаев по условиям производства необходим или предпочтительнее постоянный ток:– для питания двигателей постоянного тока в стационарных и передвижных установках;– для возбудителей синхронных машин;– для зарядки аккумуляторных батарей;– для питания электролизных и гальванических ванн;– при сварке дугой;– для энергоснабжения различных потребителей на автомобилях и самолетах, в пассажирских вагонах, электровозах и тепловозах.Все электрические машины, в том числе и машины постоянноготока, обратимы, т.
е. могут работать как в генераторном, так и в двигательном режиме.В генераторах постоянного тока (ГПТ) механическая энергия,подведенная к валу машины первичным двигателем, преобразуетсяв электрическую. ГПТ – источники постоянного тока.Двигатели постоянного тока (ДПТ) потребляют из сети постоянного тока электрическую энергию, преобразуют электрическуюэнергию в механическую и приводят в движение рабочий механизм.80Одним из элементов конструкции рассматриваемых машин постоянного тока, а в частности двигателей постоянного тока, является щеточно-коллекторный аппарат. Щеточно-коллекторный аппарат требует тщательного ухода в эксплуатации и снижает надежностьмашины. Из-за наличия щеточно-коллекторного аппарата конструкция двигателей постоянного тока сложнее и их стоимость выше, чемасинхронных двигателей.Однако в сравнении с асинхронными двигателями электродвигатели постоянного тока имеют хорошие регулировочные свойства,значительную перегрузочную способность и позволяют получать какжесткие, так и мягкие механические характеристики.
Поэтому их широко используют для привода различных механизмов:– в черной металлургии (прокатные станы, кантователи, роликовые транспортеры);– на транспорте (электровозы, тепловозы, электропоезда, электромобили);– в грузоподъемных и землеройных устройствах (краны, шахтные подъемники, экскаваторы);– на морских и речных судах;– в металлообрабатывающей, бумажной, текстильной промышленности.Генераторы и двигатели постоянного тока небольшой мощностишироко применяют во многих системах автоматики.4.1.2. Основные законы электротехники применительнок электрическим машинам постоянного токаПринцип действия электрических машин основан на физическихзаконах электромагнитной индукции и электромагнитных сил.
Согласно указанным законам, а также законам Ома и Джоуля – Ленцаможно получить основные соотношения между величинами, характеризующими рабочий процесс машины. Рассмотрим рис. 4.1. Еслизамкнутый контур (рамку) перемещать в магнитном поле, например,слева направо, то в контуре согласно закону электромагнитной индукции наводится ЭДС.Величина наведенной ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока, пронизывающего этот контур:81dΦ.dtПриведенное выражение сформулировано Максвеллом. Дляэлектрических машин часто удобнее пользоваться другой формулировкой закона электромагнитнойиндукции, сформулированнойФарадеем:e=−e = B ⋅l ⋅ v ,где В – индукция в точке, где находится проводник; l – активная длина проводника, т. е.
та егочасть, которая находится в магнитном поле; v – скорость перемещения проводника относительно поля.Эту формулировку можно использовать для одного элементарногопроводника. Направление ЭДС определяется по правилу правой руки,причем следует иметь в виду, что это правило дается для определениянаправления ЭДС в проводнике, перемещающемся относительно магнитного поля (рис. 4.3). При определении направления ЭДС по правилу правой руки ладонь правой руки располагают в магнитном полеРис. 4.1. Наведение ЭДС в контуреРис.
4.2. Правило левой руки82Рис. 4.3. Правило правой рукитак, чтобы линии поля были направлены в ладонь, а большой палец,отогнутый в плоскости ладони на 90°, располагают в направлении движения проводника; тогда остальные пальцы руки, вытянутые в плоскости ладони, покажут направление наведенной ЭДС.Если концы проводников контура (рис. 4.1.) замкнуть на внешнеесопротивление, то по контуру потечет ток, имеющий такое же направление, как и ЭДС. В результате взаимодействия тока в проводнике Iи магнитного поля возникает электромагнитная силаFэм=B ⋅ I ⋅ l,направление которой определяется по правилу левой руки (рис.
4.2).Ладонь левой руки располагают в магнитном поле так, чтобы линииполя были направлены в ладонь, а четыре пальца руки, вытянутыев плоскости ладони, располагаются в направлении тока; тогда большой палец, отогнутый в плоскости ладони на 90°, покажет направление электромагнитной силы.76895234110111312Рис. 4.4. Машина постоянного тока1 – вал якоря, 2 – передний подшипниковый щит, 3 – коллектор, 4 – щеточныйаппарат, 5 – якорь, 6 – главный полюс, 7 – катушка возбуждения, 8 – станица,9 – задний подшипниковый щит, 10 – вентилятор, 11 – бандажи, 12 – лапы,13 – подшипник834.1.3. Основные элементы конструкции машин постоянного токаМашина постоянного тока, главный вид и вид сбоку, изображены на рис.
4.4. Машина постоянного тока состоит из двух основныхчастей:1) неподвижной части, предназначенной в основном для созданиямагнитного потока,2) вращающейся части, называемой якорем, в которой происходит процесс преобразования механической энергии в электрическую (электрический генератор) или наоборот – электрической энергии в механическую (электродвигатель).Якорь представляет собой цилиндрическое тело, вращающеесяв пространстве между полюсами, и состоит:– из зубчатого сердечника якоря;– обмотки, уложенной в пазы сердечника якоря;– коллектора.Неподвижная и вращающаяся части отделяются друг от друга зазором.Неподвижная часть машины постоянного тока состоит:а) из основных полюсов, предназначенных для создания основного магнитного потока;б) добавочных полюсов, устанавливаемых между основнымии служащих для достижения безыскровой работы щеток наколлекторе (при недостатке местав машинах очень малой мощности54 добавочные полюсы не устанавливаются);13а в) станины;г) щеточного аппарата;3а д) подшипниковых щитов.32Рис.
4.5. Основной полюс:1 – сердечник полюса; 2 – полюсныйнаконечник; 3 – катушка параллельной обмотки возбуждения; 3а – катушка последовательной обмотки возбуждения; 4 – каркас; 5 – станина84Краткое описание главныхконструктивных элементов машиныпостоянного токаА. Основные (главные) полюсыОсновной полюс показан нарис. 4.5. Он состоит из набираемогона шпильках сердечника 1 из лис-товой электротехнической стали толщиной 1 мм. Со стороны, обращенной к якорю, сердечник имеет полюсный наконечник 2, служащий для облегчения проведения магнитного потока через воздушныйзазор. На сердечник полюса надевают катушки обмоток независимого (или параллельного) 3 и последовательного возбуждения 3а, по которым протекает постоянный ток.
Катушки наматываются на каркас4, выполняемый либо из листовой стали толщиной 1–2 мм с оклейкой электротехническим картоном на толщину 2–3 мм, либо из пластмассы или бакелизированной бумаги. В машинах малой и среднеймощности в настоящее время нередко выполняют бескаркасные катушки основных полюсов. С целью уменьшения гигроскопичностии увеличения теплопроводности катушки компаундируют или подвергают многократной пропитке в горячих лаках с последующей сушкойв печах. Для лучшего охлаждения катушку делят по высоте на две илинесколько частей, между которыми оставляют достаточной ширинывентиляционные каналы. Крепление полюсов к станине 5 производится при помощи специальных болтов.Б.
Добавочные полюсыДобавочный полюс (рис. 4.6.), так же как и основной, состоит:– из сердечника 1, оканчивающегося полюсным наконечникомтой или иной формы,– катушки 2, надетой на сер2дечник.Добавочные полюсы устанавливаются строго посередине междуосновными полюсами и крепятсяк станине болтами.
Обычно добавочные полюсы делаются массивными,но в машинах, работающих при резко переменной нагрузке, они выполняются из листовой стали.В. СтанинаСтаниной называют непод- 1вижную часть машины, к которойРис. 4.6. Добавочный полюс:крепятся основные и добавочные1 – сердечник; 2 – полюсная катушкаполюсы и при помощи которой машина крепится к фундаменту. Часть станины, служащая для проведения потока основных и добавочных полюсов, называется ярмом.85Станина изготавливается из чугуна или стали с разъемом или безнего в зависимости от типа и мощности машины. Если диаметр якоря не превосходит 35–45 см, то кроме полюсов к станине крепятсяеще подшипниковые щиты, поддерживающие щитовые подшипники.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
