- •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.
Сложная волновая обмотка
Сложная волновая обмотка – это обмотка, состоящая из m простых волновых обмоток, расположенных на одном якоре и соединённых параллельно с помощью щёток.
Выполняются обмотки с:
– двухходовая обмотка
– трехходовая обмотка (1.63)
Характерные признаки сложной волновой обмотки:
;
;
применяются уравнители II рода.
Комбинированные («лягушачьи») обмотки
Комбинированные обмотки представляют собой совокупность простой петлевой и сложной волновой обмоток, которые расположены в общих пазах, присоединены к общему коллектору и работают параллельно. Так как каждая из обмоток двухслойная, то в пазу располагается 4 обмоточных слоя. Каждая из обмоток рассчитывается на , и ЭДС двух обмоток равны. Каждая из обмоток рассчитывается на половину мощности машины.
Секции сложной волновой обмотки играют роль уравнителей I рода для простой петлевой обмотки, а секции простой петлевой обмотки играют роль уравнителей II рода для сложной волновой обмотки. Поэтому не требуется применять никакие уравнительные соединения.
При выборе типа обмотки якоря определяющим является ток параллельной ветви обмотки, который для ЭМПТ средней мощности:
. (1.64)
5.6Работа эмпт в режиме холостого хода. Эдс обмотки якоря
Рассмотрим ЭДС обмотки якоря в режиме холостого хода ( = 0) для генератора.
Рассмотрим ЭМПТ в пределах одного полюсного деления (рис. 1.28).
Якорь с обмоткой якоря вращается в магнитном поле, и в каждом проводнике обмотки якоря наводится ЭДС проводника:
, (1.65)
где – магнитная индукция в зазоре на расстоянии х от начала полюсного деления; – активная длина проводника; – окружная линейная скорость якоря.
, (1.66)
где n – частота вращения поля, об/с; – диаметр расточки статора.
Если число проводников обмотки якоря – N, то под каждым полюсом (т.е. на протяжении одного полюсного деления) – проводников.
Тогда ЭДС обмотки якоря:
. (1.67)
Учтём, что:
длина окружности якоря
; (1.68)
тогда
(1.69)
при замене трапецеидальной кривой магнитной индукции равновеликим по площади прямоугольником с высотой и основанием , при достаточно большом числе получим:
. (1.70)
Тогда получим:
, (1.71)
где – постоянная ЭДС.
Таким образом, ЭДС обмотки якоря прямо пропорциональна величине основного магнитного потока и частоте вращения и не зависит от формы кривой распределения магнитной индукции в зазоре.
Итак, уравнение, характеризующее принцип работы генератора:
(1.72)