- •Раздел 1. Машины постоянного тока
- •5.1Принцип действия машины постоянного тока
- •5.2Основные свойства эмпт в режиме генератора и двигателя
- •5.3Конструктивное исполнение эмпт
- •5.4.1Расчёт магнитной цепи эмпт
- •5.4.2Магнитная характеристика машины
- •5.5 Якорные обмотки машины постоянного тока
- •5.5.1Общие замечания
- •5.5.2Простая петлевая обмотка.
- •5.5.3Уравнительные соединения
- •5.5.4Простые волновые обмотки
- •5.5.5Развёрнутая схема простой волновой обмотки (пример)
- •5.5.6Сложные обмотки Сложная петлевая обмотка
- •Сложная волновая обмотка
- •Комбинированные («лягушачьи») обмотки
- •5.6Работа эмпт в режиме холостого хода. Эдс обмотки якоря
- •5.7Напряжение между коллекторными пластинами
- •Потенциальная кривая коллектора
- •5.8Работа эмпт при нагрузке. Электромагнитный момент и электромагнитная мощность эмпт
- •5.8.1 Режим холостого хода
- •5.8.2Работа эмпт при отсутсРабочий режим работы эмпт
- •А) результирующее магнитное поле мпт; б) продольное поле реакции якоря
- •5.8.3 Сдвиг щёток с геометрической нейтрали на 900 по направлению вращения в генераторе (или против вращения – в двигателе)
- •5.8.4 Сдвиг щёток с геометрической нейтрали на 900 против направления вращения в генераторе (или по направлению вращения – в двигателе)
- •5.9Влияние поперечной реакции якоря на магнитное поле эмпт
- •5.10Эдс обмотки якоря при нагрузке
- •5.11Напряжение между коллекторными пластинами при нагрузке
- •5.12Компенсационная обмотка
- •Компенсационной обмотки.
- •5.13Коммутация эмпт
- •5.14Искрение на коллекторе
- •5.15Процесс коммутации
- •5.16Способы улучшения коммутации
- •Добавочных полюсов
- •1.17. Генераторы постоянного тока
- •Генератора независимого возбуждения
- •Постоянного тока независимого возбуждения
- •1.18. Генераторы независимого возбуждения
- •Независимого возбуждения
- •Р ис. 1.53. Построение регулировочной характеристики генератора независимого возбуждения
- •Р ис. 1.54. Нагрузочная характеристика независимого возбуждения
- •1.19. Генераторы параллельного возбуждения.
- •Р ис. 1.56. Характеристика холостого хода
- •Генератора параллельного возбуждения
- •От оборотов генератора.
- •Р ис. 1.59. Внешняя характеристика генератора параллельного (1) и независимого (2) возбуждения
- •Генератора параллельного возбуждения
- •1.20. Генераторы последовательного возбуждения.
- •Возбуждения
- •Р ис. 1.62. Приближенное построение внешней характеристики генератора последовательного возбуждения
- •Р ис. 1.67. Параллельная работа генераторов в режиме внешних характеристик
- •1.21. Двигатели постоянного тока.
- •Двигателей постоянного тока (дпт)
- •Параллельного возбуждения
- •1.22. Уравнения вращающих моментов
- •С помощью пускового реостата (а) и пусковых сопротивлений (б)
- •От времени при пуске двигателя
- •И механических характеристик двигателя параллельного возбуждения
- •1.22.1. Условия устойчивости работы двигателя
- •5.16.1Регулирование частоты вращения двигателя параллельного возбуждения
- •А) схема регулирования частоты вращения двигателя параллельного возбуждения; б) механические характеристики
- •Параллельного возбуждения при разных потоках возбуждения
- •Двигателя параллельного возбуждения при разных напряжениях
- •Для регулирования частоты вращения двигателя независимого возбуждения
- •1.22.3. Рабочие характеристики двигателя параллельного возбуждения
- •Параллельного возбуждения
- •1.23. Двигатели последовательного возбуждения.
- •Последовательного возбуждения
- •Двигателя последовательного возбуждения
- •1.23.1. Регулирование двигателей последовательного в возбуждения
- •Регулирование скорости путем шунтирования якоря
- •Регулирование скорости включением сопротивления в цепь якоря
- •Регулирование скорости изменением напряжения
- •Двигателя последовательного возбуждения при разных способах регулирования частоты вращения (в относительных единицах)
- •1.28. Потери и кпд эмпт.
5.9Влияние поперечной реакции якоря на магнитное поле эмпт
Рассмотрим, как влияет реакция якоря на магнитное поле машины, представив ЭМ в развёрнутом виде (рис. 1.35).
При рассмотрении введём следующие допущения:
Отсутствуют пазы (но влияние пазов на магнитное поле учтем коэффициентом воздушного зазора Кδ);
Проводники обмотки якоря распределены равномерно по окружности якоря;
Магнитная проницаемость стали: .
Рис. 1.35. Влияние поперечного поля якоря на поле полюсов
Магнитные линии поля проходят через воздушный зазор из северного полюса в южный. МДС, действующие по каждому из контуров, образуемых этими силовыми линиями, можно определить по закону полного тока:
, (1.92)
где Н – напряжённость магнитного поля на участке магнитной линии .
Так как согласно третьему допущению, магнитная проницаемость стальных участков магнитопровода: , то напряжённость стальных участков Нст = 0, и падением магнитных потенциалов на стальных участках можно пренебречь и считать, что вся МДС, создаваемая обмоткой, расходуется на проведение магнитного потока через два воздушных зазора: 2.
Если принять, что вдоль магнитной линии в воздушном зазоре напряжённость поперечного поля реакции якоря постоянна (т.к. согласно первому допущению, пазы отсутствуют и зазор равномерный вдоль всей длины окружности якоря):
(1.93)
Тогда
(1.94)
где А – электрическая линейная нагрузка машины – число ампер-проводников, приходящихся на единицу длины окружности якоря.
(1.95)
Тогда напряжённость поперечного поля реакции якоря на расстоянии х:
(1.96)
Отсюда магнитная индукция поля реакции якоря по поперечной оси:
, (1.97)
где – магнитная проницаемость воздуха.
С другой стороны,
. (1.98)
Здесь – удельная магнитная проводимость зазора.
Приравнивая (1.97) и (1.98), получаем МДС реакции якоря по поперечной оси:
(1.99)
Таким образом, является линейной функцией (рис. 1.35).
Максимальное значение достигается на линии геометрической нейтрали:
(1.100)
При кривая повторяла бы кривую , но в межполюсном пространстве удельная магнитная проводимость зазора. Уменьшается, и поэтому магнитная индукция реакции якоря по поперечной оси уменьшается. Зависимость представлена на рис. 1.35.
Складывая геометрически кривые , получим кривую магнитной индукции результирующего поля в зазоре (рис. 1.35) (при отсутствии насыщения).
Очевидно, что физическая нейтраль смещается и не совпадает с геометрической вследствие искажения поля, вызванного реакцией якоря.
Таким образом, при отсутствии насыщения поперечное поле якоря вызывает лишь искажение поля в зазоре, но поток полюсов не уменьшает. Реальная машина всегда имеет насыщение, поэтому поле поперечной реакции якоря вызывает и искажение, и уменьшение потока полюсов (рис. 1.35).