Применение компенсационной обмотки.

МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1. Напишите уравнение электромагнитного момента машины постоянного тока. Как он зависит от тока якоря двигателей с последовательным возбуждением?

2. Дайте краткую характеристику известных Вам способов регулирования частоты вращения двигателей постоянного тока.

Изменением тока возбуждения

(потока)

Изменением добавочного

Сопротивления цепи якоря

Изменением напряжения

3. От чего зависит величина э.д.с. якоря машины постоянного тока? Как можно регулировать э.д.с.?

4. Что понимают под номинальными данными двигателя постоянного тока? Как определить номинальный ток возбуждения?

называют данные, характеризующие ее работу в режиме, для которого она предназначена заводом-изготовителем. К номинальным данным относятся мощность, напряжение, ток, частота, КПД, коэффициент мощности, частота вращения и ряд других данных в зависимости от типа и назначения машины.

Номинальный ток возбуждения определяется -током возбуждения, соответствующий работе машины в номинальном режиме с номинальной мощностью и частотой вращения при номинальном напряжении.

где

А у двигателей параллельного возбуждения ток возбуждения не зависит от тока якоря .

5. Почему нельзя работающий двигатель постоянного тока последовательного возбуждения оставлять без нагрузки?

Т.К. при отсутствии нагрузки ( режим Х.Х.) , частота вращения п резко возрастает и может превысить максимально допустимое значение что приведет к тому что двигатель пойдет «в разнос»

6. Объясните принцип действия генератор постоянного тока.

Простейший генератор постоянного тока (рис. 1) представляет собой помещенную между полюсами магнита рамку из проводника, концы которого присоединены к изолированным полукольцам, называемым пластинами коллектора. К полукольцам (коллектору) прижимаются положительная и отрицательная щетки, которые замыкаются внешней цепью через электрическую лампочку. Для работы генератора рамку проводника с коллектором необходимо вращать. В соответствии с правилом правой руки при вращении рамки проводника с коллектором в ней будет индуктироваться электрический ток, изменяющий свое направление через каждые пол-оборота, так как магнитные силовые линии каждой стороной рамки будут пересекаться то о одном, то в другом направлении. Вместе с этим через каждые пол-оборота изменяется контакт концов проводника рамки и полуколец коллектора со щетками генератора. Во внешнюю цепь ток будет идти в одном направлении, изменяясь только по величине от 0 до максимума. Таким образом, коллектор в генераторе служит для выпрямления переменного тока, вырабатываемого рамкой. Для того чтобы электрический ток был постоянным не только по направлению, но и по величине, (по величине — приблизительно постоянным), коллектор делают из многих (36 и более) пластин, а проводник представляет собой много рамок или секций, выполненных в виде обмотки якоря.

Рис. 1. Схема простейшего генератора постоянного тока: 1 — полукольцо или коллекторная пластина; I — рама проводника; 3 — щетка генератора

7. Что такое компенсационная обмотка в машинах постоянного тока? Где она располагается? Как включается? Для чего служит?

Компенсационные обмотки применяют для компенсации действия реакции якоря в машинах большой мощности. Обмотка выполняется из прямоугольного провода. Катушки укладываются в пазы, выштампо-ванные в полюсных наконечниках, так, что одна сторона катушки располагается в пазах наконечника одного полюса, другая — в пазах наконечника другого. Компенсационная обмотка в большинстве машин однослойная, выполненная концентрическими катушками, соединенными последовательно с обмоткой дополнительных полюсов

В последние годы появилась тенденция устанавливать компенсационные обмотки и в машинах средней мощности. Это позволяет уменьшить воздушный зазор машины, что приводит к возможности уменьшения ее габаритов из-за снижения требуемой МДС обмотки возбуждения.

8. Перечислите и поясните известные Вам способы улучшения коммутации машин постоянного тока

1. Применение добавочных полюсов.Безыскровая коммутация в машине будет при прямолинейной коммутации и имеет место если iк=0. Добавочный ток iк полностью исчезает, если коммутационная ЭДС ек уравновешивает реактивную ЭДС ep. Для создания соответствующей eк в зоне коммутации между главными полюсами устанавливают добавочные полюсы. МДС (магнитодвижущая сила) добавочных полюсов Fк должна быть направлена против МДС реакции якоря Fq, чтобы скомпенсировать ее в зоне коммутации (ЭДС от поля реакции якоря стремится замедлить коммутацию) и создать, сверх того, поле для компенсации реактивной ЭДС ep. Важно при этом правильно определить полярность добавочных полюсов: в генераторе за главным полюсом должен следовать по направлению вращения добавочный полюс противоположной полярности, а в двигателе наоборот (рис. 1).

Рис.1 — Расположение добавочных полюсов и компенсационной обмотки в машинах постоянного тока

Для того, чтобы компенсация ЭДС ep и eксуществовала при всех значениях тока якоря, обмотка добавочных полюсов соединяется последовательно с якорем, а сердечник этих полюсов делается ненасыщенным. В малых машинах без добавочных полюсов требуемая компенсация может быть достигнута путем некоторого сдвига щеток, а следовательно и коммутационной зоны с геометрической нейтрали: у генераторов – в сторону вращения якоря, у двигателей – против его вращения.

Применение компенсационной обмотки.

Для эффективной компенции МДС поперечной реакции якоря и улучшения коммутации в полюсных наконечниках главных полюсов предусматривают устройство пазов, в которые укладывают компенсационную обмотку (рис.1). Эта обмотка включается последовательно в цепь якоря с целью автоматической компенсации Fq при всех нагрузках. Закон распределения МДС компенсационной обмотки в воздушном зазоре имеет вид почти зеркального отображения МДС реакции якоря Fq.