35) В чем состоит проблема пуска дпт? Как она решается?

При пуске двигателя ЭДС, наводимая в обмотке якоря, равна нулю. Из уравнения U=E-I_АR_А следует, что пусковой ток равен I_{А П} = U /∑R_А.

Поскольку сопротивление цепи якоря ∑R_А невелико, то при пуске с номинальным напряжением (U=U_НОМ) ток якоря в 10-50 раз будет превышать свое номинальное значение. Такой ток недопустим ни для щеток, ни для обмоток. Кроме того, в соответствии с формулой

пропорционально росту тока увеличивается электромагнитный момент двигателя, что может привести к поломке узла, соединяющего вал двигателя и приводимого механизма. По условиям работы коллекторно-щеточного узла допустимый пусковой ток I_{А П} ≤ 2,5 I_{А НОМ}

Чтобы решить эту проблему, используют два способа пуска двигателя:

1)Пуск при пониженном напряжении.

Этот способ можно осуществить, если двигатель подключен к отдельному регулируемому источнику постоянного тока. В это случае напряжение источника плавно увеличивают при включении двигателя, что позволяет избежать больших толчков тока. Начальное напряжение при пуске должно обеспечивать в первый момент пусковой ток в цепи якоря I_{А П} ≤ 2,5 I_{А НОМ.}

2)Пуск при использовании пускового реостата.

Максималное значение сопротивления пускового реостата должно обеспечивать в первый момент пуска ток в цепи якоря I_{А П} ≤ 2,5 I_{А НОМ.} По мере разгона двигателя растет наводимая в его обмотке ЭДС, вслендствие чего ток якоря уменьшается, а следовательно, сопротивление пускового реостата также надо постепенно уменьшать. Когда частота вращения двигателя достигнет установившегося значения, реостат выводят полностью.

37. Для того чтобы изменить направление  вращения двигателя, нужно изменить направление тока либо в якоре машины, либо в ее индукторе. Если же одновременно изменить направление обоих токов, например, соединим тот зажим машины, который раньше был соединен с положительным зажимом сети, к отрицательному и наоборот,  то машина  будет  продолжать вращаться в прежнюю сторону.

39. В принципе одна и та же машина постоянного тока может работать и как двигатель, и как генератор. Такое свойство машины постоянного тока, так называемое обратимость, предоставляет нам возможность не подвергать рассмотрению отдельно устройство генератора или двигателя. Тем не менее, всякую электрическую машину завод выпускает для обусловленного, определённого назначения – это функционировать только в качестве двигателя или только в качестве генератора. Лишь иногда применяют машины постоянного тока, подготовленные для работы, как двигателем, так и генератором. Генераторы постоянного тока используют, когда требуется независимый источник тока, к примеру, для питания отдельных видов электромагнитов, электролизных ванн, электромагнитных муфт, электродвигателей, сварочных установок и т.п. В случаях, когда требуется плавная регулировка скорости, используют электродвигатели постоянного тока, например в электровозах, троллейбусах, некоторых типах подъемных кранов, в устройствах автоматики. Статор машины постоянного тока состоит из сердечника и станины. Производят станину из малоуглеродистой стали, имеющей большую магнитную проницаемость. Благодаря этому станина служит и магнитопроводом. В то же время она является основной деталью, объединяющей другие детали и сборочные единицы (узлы) машины в одно целое.Изнутри на болтах к станине крепят полюсы, состоящие из полюсного наконечника, сердечника и катушки. Плюсы делятся на главные и дополнительные. Для возбуждения магнитного поля служат главные полюсы; отчего обмотку их катушек именуют обмоткой возбуждения. В машинах повышенной мощности (более 1 кВт) устанавливают дополнительные полюсы для улучшения работы машины; соединяют обмотку дополнительных полюсов последовательно с обмоткой ротора. Ротор машины постоянного тока состоит из сердечника и обмотки. Из топких листов электротехнической стали набирают сердечник якоря, которые в свою очередь изолированы друг от друга лаковым покрытием, тем самым снижая потери на вихревые токи. Обмотку якоря укладывают в пазы сердечника. А в сердечнике якоря производят вентиляционные каналы. В машине постоянного тока устанавливают коллектор, для того чтобы ток проходил в одном и том же направлении от обмотки якоря во внешнюю цепь (в генераторе) или из внешней цепи к обмотке якоря (в двигателе). Набирание коллектора происходит из медных пластин, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками. К нескольким или одному виткам обмотки якоря присоединяют каждую пластину коллектора.Коллектор и сердечник якоря закрепляют на одном и том же валу. Благодаря этому, коллектор играет роль устройства, конструктивно объединенное с якорем (ротором) электрической машины и являющееся механическим преобразователем частоты. Токосъемные щетки скользят по составляющим коллектора, присоединенным к виткам обмотки якоря пластинам, изолированным друг от друга. Сквозь эти щетки обмотка якоря и коллектор подсоединяется к внешней электрической цепи. Щетки устанавливают в обоймы щеткодержателя, а также прижимают пружинами к коллектору. На момент работы машины щетки скользят по коллектору. Щеткодержатели же в своё время крепят в траверсе.

40. Ххх представляет зависимость напряжения (ЭДС) обмотки якоря от тока возбуждения при холостом ходе и номинальной (синхронной) частоте вращения: U1=f(I2) или E10=f(I2) при I1=0, n=nн (при холостом ходе U1=E10).Нагрузочная   характеристика  — это зависимость напряжения на  генераторе  от  тока  возбуждения U=f(I_f) при  постоянных  значениях  тока  статора I=const, cosφ=const нагрузки и скорости вращения n=const.При изменении напряжения  ток  в статоре поддерживается неизменным путем регулирования сопротивления нагрузки.  Нагрузочные   характеристики  снимают только при индуктивной нагрузке. Поэтому и называют зависимость U=f(I_f) при cosφ=0=const индукционной  нагрузочной   характеристикой.

16. Как влияет изменение величины воздушного зазора на вид характеристики холостого хода?

При увеличении воздушного зазора характеристика холостого хода пойдет ниже, так как из-за увеличения воздушно зазора уменьшится МДС. Нам надо больший ток возбуждения чтобы получить такое же значение МДС...

17.Принцип действия генератора постоянного тока

Генераторами называют электрические машины, преобразующие механическую энергию в электрическую. Принцип действия электрического генератора основан на использовании явления электромагнитной индукции, которое состоит в следующем. Если в магнитном поле постоянного магнита перемещать проводник так, чтобы он пересекал магнитный поток, то в проводнике возникнет э.д.с. Электродвижущая сила возникает и в том случае, когда проводник остается неподвижным, а перемещается магнит. Если проводник, в котором индуцируется э.д.с, включить в замкнутую электрическую цепь, то под действием э.д.с. по цепи потечет индуцированный ток.

Величина индуцированной э.д.с., возникающей в проводнике при его движении в магнитном поле, возрастает с увеличением индукции магнитного поля, длины проводника и скорости его перемещения. Индуцированная э.д.с. возникает только тогда, когда проводник пересекает магнитное поле. При движении проводника вдоль магнитных силовых линий э.д.с. в нем не индуцируется. Направление индуктированной э.д.с. и тока проще всего определить по правилу правой руки. Магнитные силовые линии направлены от северного полюса магнита к южному.

20. Что такое компенсационная обмотка? Где она располагается? Как включается? Для чего служит? Компенсационная обмотка – это обмотка выполненная из прямоугольного провода, применяемая для компенсации действия реакции якоря в машинах большой мощности.Эффективным средством борьбы с искажением кривой поля и увеличением напряжения между коллекторными пластинами является применение компенсационной обмотки.Компенсационная обмотка включается последовательно с обмоткой якоря, размещается в пазах, выштампованных в полюсных наконечниках так, чтобы направления токов в этой обмотке и обмотке якоря в пределах каждого полюсного деления были противоположны. Если линейные нагрузки обеих обмоток равны (А_а = А_{к 0}), то влияние поперечной реакции якоря в пределах полюсного наконечника устраняется полностью. Последовательное соединение этих обмоток обеспечивает такую компенсацию при всех нагрузках. Однако соблюдение условия А_а = А_{к 0} в точности не всегда возможно. В таких случаях в пределах полюсного наконечника сохраняется некоторое влияние поперечной реакции якоря и максимальное значение намагничивающей силы реакции якоря в нейтральной зоне также увеличивается.

18. Изобразите и объясните внешние характеристики генераторов постоянного тока при различных способах возбуждения.

В процессе снятия внешней характеристики генератора с независимым возбуждением (кривая 1) ток I_В.НОМ поддерживается постоянным. Начиная от исходной точки, ток нагрузки степенно уменьшается до 0. Напряжение генератора при этом в соответствии с уравнение U=E-I_aR_a увеличивается, так как уменьшаются падение напряжение в цепи якоря и размагничивающее действие реакции якоря. дельтаU=10..15%.Внешнюю характеристику генератора с параллельным возбуждением (кривая 2) снимают при условии, что «сумма»r_в=const. С уменьшением тока нагрузки I напряжение U возрастает более сильно, чем в генераторах с независимым возбуждением, так как с ростом напряжения увеличивается ток возбуждения I_В и ЭДС обмотки якоря, чего не происходит в случае с независимого возбуждения. дельтаU=15..20%.В генераторах смешанного возбуждения с согласным включением обмоток возбуждения наибольшая доля МДС возбуждения создается параллельной обмоткой, а последовательная обмотка рассчитывается так, чтобы несколько перекомпенсировать размагничивающее действие реакции якоря. В этом случае последовательная обмотка не только компенсирует размагничивающую составляющую реакции якоря, но и создает избыточную МДС, которая будет увеличивать магнитный поток возбуждения и ЭДС якоря при увеличении тока нагрузки. В результате внешняя характеристика генератора будет располагаться ниже характеристик генератора с параллельным и независимым возбуждением (кривая 3).В генераторах смешанного возбуждения со встречным включением обмоток возбуждения МДС последовательной обмотки возбуждения будет размагничивать машину, действуя согласно с размагничивающей составляющей реакции якоря. Однако при уменьшении тока нагрузки их совместное размагничивающее действие будет уменьшаться, что приведет к большему по сравнению с генераторами параллельного возбуждения росту напряжения. Внешняя характеристика будет иметь резко возрастающий характер (кривая 4).

19. Сопоставьте внешние характеристики генераторов постоянного тока с независимым, параллельным и смешанным возбуждением.

Если у одного и того же генератора снять внешние характеристики при различных схемах включения его обмоток возбуждения, то полученные характеристики будут располагаться относительно друг друга так, как показано на рисунке. Наибольшее изменение напряжения будет у генераторов смешанного возбуждения при встречном включении обмоток, а наименьшее - у генераторов смешанного возбуждения при согласном включении обмоток.