- •Принцип выполнения обмоток машин переменного тока.
- •Эдс обмоток машин переменного тока.
- •2 Лекция.
- •3 Лекция.
- •Зубцовые гармоники.
- •Магнитодвижущая сила обмоток машин переменного тока.
- •4 Лекция.
- •Мдс катушки.
- •Мдс группы катушек.
- •5 Лекция.
- •6 Лекция.
- •Асинхронные машины.
- •7 Лекция.
- •8 Лекция.
- •Обмотки машин постоянного тока:
- •Эдс обмотки кольцевого якоря.
- •Расчет магнитной цепи машин.
- •1,12….1,25- Коэффициент рассеяния главных полюсов.
- •Реакция якоря.
- •Количественный расчет мдс якоря.
- •Основные характеристики генератора.
- •Генератор параллельного возбуждения.
- •Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока.
- •Коммутация машин постоянного тока.
- •Специальные машины постоянного тока.
Расчет магнитной цепи машин.
Сущность расчета сводится к тому, чтобы определить МДС главных полюсов, необходимую для создания потока, обеспечивающую номинальные параметры машины.
Имеются методики, которые позволяют определить , обеспечивающий номинальные параметры машины( ).
Размеры магнитной цепи определяются из допустимых значений индукции в отдельных участках цепи.
полюса.
воздушный зазор.
станины.
якоря.
поток рассеяния.
полный поток.
1,12….1,25- Коэффициент рассеяния главных полюсов.
Разобьем магнитную систему на участки, имеющие одинаковую размерность.
Задаемся допустимой плотностью тола в витках возбуждения, диаметром витка и определяем число витков.
Задаваясь, строим кривую намагничивания машины.( )
– коэффициент насыщения
Реакция якоря.
Общие положения.
Режим холостого хода.
Прямая, проходящая через центр якоря, перпендикулярная оси результирующего магнитного потока называется физической нейтралью.
Генератор под нагрузкой.
Вследствие протекания тока в проводниках, будет создаваться магнитный поток якоря. Влияние МДС якоря на поле главных полюсов, называется реакцией якоря.
Под действием происходит подмагничивание набегающего края полюса и размагничивание сбегающего, т.о. под действием МДС якоря произошло смещение поля и физическая нейтраль сместилась по направлению вращения.
1.Магнитная система генератора не насыщена.
А – режим холостого хода.
В этом случае реакция якоря только искажает кривую распределения индукции воздушного зазора, результирующий магнитный поток не искажается.
2.Магнитная система генератора имеет определенное насыщение.
В случае насыщенной магнитной системы МДС якоря не только искажает кривую распределения индукции в воздушном зазоре, но и уменьшает результирующий магнитный поток.
Количественный расчет мдс якоря.
Расчет ведем на пару полюсов, при условии, что щетки находятся на линии геометрической нейтрали, шаг обмотки , в этом случае средняя точка каждой ветви обмотки находится на осевой линии полюса, зубчатостью и насыщением пренебрегаем.
- линейная нагрузка.
N – число проводников, из которых состоит обмотка и которые уложены на якоре.
- ток параллельной ветви, т.е. ток, протекающий по проводникам.
(2) – для контура 2.
- МДС якоря, необходимая для проведения потока через двойной воздушный зазор.
- МДС, необходимая для проведения потока через один воздушный зазор.
Если
если
- индукция в воздушном зазоре, обусловленная полем якоря.
Там, где воздушный зазор постоянен, индукция полностью соответствует МДС, меняясь по линейному закону. В межполюсном пространстве воздушный зазор резко увеличивается и индукция уменьшается.
Поле якоря искажает кривую распределения индукции в воздушном зазоре.
Влияние положения щеток на МДС реакции якоря.
Вся МДС реакции якоря будет действовать по поперечной оси.
Если мы сместим щетки на какой – то угол, то получится, что при смещении щеток с геометрической нейтрали наряду с поперечной МДС реакции якоря, возникает продольная МДС реакции якоря, которая в зависимости от направления сдвига может, как размагничивать, так и подмагничивать магнитную систему.
Потери энергии и КПД электрических машин.
С.О. – серисная обмотка.
Д.П. – обмотка дополнительных полюсов.
К.О. – компенсационная обмотка.
О.Н.В. – обмотка независимого возбуждения.
Потери в меди:
Потери в щеточном контакте:
- падение напряжения на пару разнополярных щеток.
Потери возбуждения:
Механические потери.
Это потери на трение щеток о коллектор, потери в подшипниках, потери на трение о воздух в бочке ротера, включая вентиляционные потери.
Потери в стали.
Это потери на вихревые токи и на гистерезис.
Потери на вихревые токи:
- постоянная, зависящая от марки стали и толщины листа.
- частота перемагничивания.
- постоянная, зависящая от марки стали.
Добавочные потери.
Это потери пропорциональные квадрату тока. Они делятся на добавочные потери при х.х. и при нагрузке. В большинстве случаев они не считаются и берутся в виде 1% от полезной мощности генератора и от потребляемой мощности двигателя. В случае компенсационной обмотки процент снижается до 0,5.
Пример добавочных потерь при х.х.:
Потери в стали ярма станины, потери в сердечниках главных и добавочных полюсов, обусловленных продольной пульсацией магнитного потока.
Пример добавочных потерь под нагрузкой:
Потери в уравнительных соединениях.
КПД достигает максимума, когда переменные потери, зависящие от равны постоянным потерям, не зависящим от тока.
Энергетический процесс генератора независимого возбуждения.
-электромагнитная мощность.
Электромагнитный момент генератора.
- электромагнитный момент генератора.
- постоянная машины.
Направление определяется по правилу левой руки.
- момент при х.х.
- механические потери.
- потери в стали.
- движущий момент.