Регулировочная характеристика

Генератор параллельных возбуждений.Характеристика самовозбуждения.

Ш1 и Ш2-обмотка

шунтовая.Называется так потому,что обмотка возбуждения ОВШ включена параллельно обмотки якоря Я1 Я2. А1-амперметр,который показывает суммарный ток якоря и ток возбуждения.А2-только ток возбуждения. Rн-нагрузочное сопротивление.

Характеристика самовозбуждения.

Самовозбуждение происходит при скорости вращения превышающей критическую Н кр.

Эта кривая называется характеристикой самовозбуждения.Она представляет
собой зависимость напряжения генератора в режиме ХХ от скорости вращения при независимом сопротивлении цепи возбуждения U0=1(u)

Iв=const
Критическая скорость вращения зависит от сопротивления цепи возбуждения.
4.Условия самовозбуждения генератора параллельного возбуждения.
Самовозбуждение генераторов постоянного тока при соблюдении следующих условий:

1.Магнитная система машины должна обладать остаточным магнетизмом.

2.Присоединение обмотки возбуждения должно быть таким,чтобы МДС обмотки совпадало по направлению с потоком остаточного магнетизма Фост.

3.Сопротивление цепи возбуждения должно быть меньше критического.

4.скорость вращения якоря должна быть больше критической.

Основные сведения о коллекторных машинах.

Коллекторные машины-это в основном машины постоянного тока. Они выпускаются пощностью от долей ватта до десятков тысяч киловатт.Коллекторные машины переменного тока находят применение в качестве приводных двигателей лишь для узкого круга специальных механизмов небольшой мощности, например как приводы некоторых бытовых приборов,электрифицированного ручного инструмента .

Коллекторные машины постоянного тока используются как двигатели и как генераторы.В промышленности наиболее распространены двигатели,что объясняется все возрастающим применением различных статических выпрямителей,обеспечивающих промышленные установки энергией постоянного тока.

Широкое распространение двигателей постоянного тока несмотря на их более высокую стоимость и сложность эксплуатации по сравнению с асинхронными объясняется в первую очередь простыми и надежными способами регулирования частоты вращения,большими пусковыми моментами и перегрузочной способностью,чем у двигателей переменного тока.Наибольшее распространение ДПТ получили в приводах,требующих глубокого регулирования частоты вращения.

Регулировочная характеристика

Генератора постоянного тока независимого возбуждеиия.

Регулировочная характеристика генератора постоянного тока — зависимость тока возбуждения Iв от нагрузки (силы тока) I при постоянном напряжении U=const и постоянном числе оборотов n=const.

При холостом ходе I=0 генератор имеет минимальный ток возбуждения Iво. Затем по мере роста нагрузки ток возбуждения Iв тоже растёт. Для поддержания постоянства напряжения U на зажимах генератора необходимо увеличивать его электродвижущую силу E, что и достигается увеличением тока возбуждения Iв.

Чем больше магнитное насыщение стали генератора, тем при прочих одинаковых условиях круче поднимается график регулировочной характеристики. Это объясняется тем, что с ростом тока в якорной обмотке усиливается размагничивающее действие реакции якоря и для компенсации его необходимо увеличивать ток возбуждения.

5.Петлевая обмотка якоря машин постоянного тока.
Обмотка якоря машины ПТ- это замкнутая система проводников определенным образом уложенная на сердечнике якоря и присоединная к коллектору.

Элементом обмотки якоря является секция(катушка) присоедиенная к двум коллекторным пластинам.
Расстояние между пазовыми частями секции должно быть равно или мало отличаться от полюсного деления
(Г тау). Г= ПДа/2p , где Д-диаметр якоря(мм),2р-число пар полюсов.
Обмотки якоря чаще всего выполяняют двухслойными,они характеризуются следующими параметрами:
1.числом секций S.
2.числом реальных пазов Z.
3.Числом секций приходящихся на один паз Sn=S/Z
4.Числом витков в секции Wc.
5.Числом пазовых сторон в обмотке N.

Верхняя пазовая сторона одной секции лежащие в одном пазу и нижняя пазовая сторона другой секции образуют элементарный паз.

Схемы обмоток якоря выполняют развернутыми,все секции показывают одновитоковыми.Концы секций присоединяют к коллекторным пластинам.К каждой пластине присоединяют начало одной секции и конец другой.Сколько секций столько и коллекторных пластин.
В простой петлевой обмотке якря каждая секция присоединена к двум рядом лежащим коллекторным пластинам.

На сердечнике якоря при укладке секций начало каждой последующей секции соединяется с концом предыдущей.Постепенно перемещаясь по поверхности якоря(коллектора) так,что за один обход якоря укладывают все секции обмтоки.В результате конец последней секции присоединяется к началу первой секции,т.е.обмотка замыкается.
а)Правоходовая;б)Левоходовая.

Если укладка секций ведется слева направо по якорю,то обмотка называется правоходовой.

Если укладка ведется справа налево,то обмотка называется левоходовой.

Расстояние между пазовыми сторонами секций по якорю:

Y₁-первый частичный шаг по якорю-это расстояние между началом секции и её концом.Выражается в пазах.

Y₂-второй частичный шаг по якорю-это расстояние между началом предыдущей секции и концом последующей.

Y-результирующий шаг по якорю-это расстояние между двумя началами секций рядомлежащих.

Yк-шаг обмотки по коллектору-расстояние между двумя коллекторными пластинами к которым присоеденены начало и конец одной секции.

Начало и конец каждой секции в простой петлевой обмотке присоеденены к рядом лежащим коллекторным пластинам,следовательно,результирующий шаг по якорю будет Y=Y_K=+-1,

Где знак “+” соответствует правоходовой обмотке,а знак “-“ левоходовой.

Левоходовая обмотка получила меньшее применение.Для определения всех шагов по якорю простой птлевой обмотки достаточно рассчитать первый частичный шаг

По якорю:

E-эпсела(ед.из.-пазы)
Zэ- число элементарных пазов якоря.

2p-число полюсов.

Эпсела-некоторое число меньше единицы суммируя или вычитая которое получают целое число.

Знак “+” соответствует секции с удлиненным шагом.

Знак “-“ соответствует секции с укороченным шагом.

Секции с укороченным шагом получили большее применение т.к. экономится обмоточный провод(меньше расход) при одних и тех же параметрах.

Второй частичный шаг по якорю рассчитывается:

.

Пример.

Рассчитать шани и пыполнить развернутую схему простой петлевой обмотки якоря для четырехполюсной машины постоянного тока.Обмотка правоходовая,содержит 12 секций.

Отмечают и нумеруют все пазы и секции,наносят на предполагаему схему контуры магнитных полюсов и указывают их полярность.

Затем изображают коллекторные лпастины и наосят на схему первую секцию,обозначают соответственно коллекторные пластины присваивая номер секции расположенной в верхнем пазу.
Затем нумеруют остальные коллекторные пластины, а на схему наносят все остальные секции.Последняя секция(конец) должна замкнуть обмотку,это свидетельство правильного выполнения схем.

Далее на схеме изображают щетки(под серединой полюсов).
Т.к. коллекторные пластины смещены относительно пазрвых сторон соединенных с ними секций на 0,5 Г(Тау),то переходя к реальным щеткам их располагают нга коллекторе по оси главных полюсов.

Далее определяют полярность щеток,для этого предполагают что машина работает в генераторном режиме и ее якорь вращается в направлении стрелки.Воспользовавшись правилом “правой руки” определяют направление ЭДС в секциях.

Дано: Решение:

2p=4

Z=12

Пример развернутой схемы петлевой обмотки.

Параллельные ветви.
Если проследить за прохождением тока в секциях обмотки,то заметим что обмотка состоит их 4-х участков соединенных параллельно друг другу.

Каждая параллельная ветвь содержит несколько последовательно соединенных секций с одинаковым направлением тока в них.

Эту схему получают из развернуой схемы. На листе бумаги изображают щетки и имеющие с ними контакт коллекторные пластины.Затем совершают обход секций начиная с секции 1,которая замкнута с отризательной щеткой.

Далее идут секции 2 и 3 образующие праллельную ветвь и так последовательно обходят все секции получая данную схему.

Из полученной схемы,следует что ЭДС обмтоки якоря определяется значением ЭДС одной параллельной ветви,а значение тока якоря определяется суммой токов всех ветвей.

где, 2а-число параллельных ветвей обмотки якоря.

Ia-ток одной параллельных ветви.

В простой петлевой обмотке число параллельных ветвей равно числу главныз полюсов машины,т.е. 2а=2p.