- •Генераторы постоянного тока
- •Генераторы постоянного тока
- •Основные характеристики генераторов постоянного тока
- •Генератор постоянного тока независимого возбуждения
- •Генератор постоянного тока независимого возбуждения
- •Генератор постоянного тока независимого возбуждения
- •Генератор постоянного тока параллельного возбуждения. Условие самовозбуждения
- •Генератор постоянного тока параллельного возбуждения. Условие самовозбуждения
- •Основные характеристики ГПТ параллельного возбуждения
- •Основные характеристики ГПТ параллельного возбуждения
- •Генератор постоянного тока смешанного возбуждения
- •Генератор постоянного тока смешанного возбуждения
- •Потери и КПД машины постоянного тока
- •Потери коллекторной машины постоянного тока
- •Коэффициент полезного действия машины постоянного тока
- •Коэффициент полезного действия машины постоянного тока
Генератор постоянного тока смешанного возбуждения
|
|
|
|
|
|
|
|
Основной магнитный поток создается |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
обмоткой параллельного возбуждения. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
rн |
|
||||
|
|
|
|
|
Согласное включение обмоток параллельного |
|||
|
|
|
|
|
и последовательного возбуждения (направления
V МДС обмоток совпадают) обеспечивает более жесткую внешнюю характеристику.
|
С1 |
|
МДС обмотки последовательного возбуждения |
||
|
|
|
|||
А |
|
|
компенсирует |
размагничивающее |
влияния |
|
С2 |
|
реакции якоря и падение напряжения в якоре. |
||
|
|
Uа |
смешанн. возб. |
|
|
Я1 |
|
Я2 |
|
||
|
|
|
|||
G |
|
согласн. вкл. |
|
||
|
|
|
|
|
|
А |
Ш1 |
|
|
паралл. возб. |
|
|
rрг |
|
|
|
|
|
|
|
смешанн. возб. |
|
|
М |
|
|
0 |
встречн. вкл. |
|
Ш2 |
|
Iа |
|
||
|
|
|
|
|
При встречном включении обмоток возбуждения внешняя характеристика
будет более «мягкой» из-за размагничивающего влияния последовательной
обмотки возбуждения.
Встречное включение применяют тогда, когда надо получить круто падающую внешнюю характеристику, например, у сварочных генераторов.
Генератор постоянного тока смешанного возбуждения
Регулировочная характеристика Iв = f (Iа), при Uа = const и n = const.
Iв |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 – ГПТ параллельного возбуждения; |
|||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 – ГПТ смешанного возбуждения |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(согласное включение ОВ); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 – ГПТ смешанного возбуждения |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(встречное включение ОВ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iа |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Потери и КПД машины постоянного тока
Потери в МПТ: основные (магнитные, электрические и механические) и
добавочные.
Магнитные потери Pм Pг Pвт
В процессе работы машины постоянного тока перемагничивается только
сердечник якоря.
В сердечнике якоря основные магнитные потери
Pм Pмz Pмc
где Рмz – магнитные потери в зубцовом слое якоря;
Рмc – магнитные потери в спинке якоря. |
|
||
Электрические потери |
|
|
|
Pэ.в. Uв |
Iв |
||
Потери в цепи возбуждения |
где Uв – напряжение на зажимах цепи возбуждения
Потери в цепи якоря |
P |
I 2 |
r |
|
э.а. |
a |
|
|
|
где ∑r – сопротивление в цепи якоря |
|
|
||
Потери в контакте щеток |
Pэ.щ. Uщ Iа |
где Uщ – переходное падение напряжения на щетках обеих полярностей
Потери коллекторной машины постоянного тока
Электрические потери в цепи якоря и в щеточном контакте зависят от нагрузки машины и называются переменными.
Механические потери |
|
|
|
Pмех Pк Pп Pвен |
|||
где Рк |
– потери от трения щеток о коллектор; |
||
Рп |
– потери от трения в подшипниках; |
Рвен – вентиляционные потери.
Механические и магнитные потери при стабильной частоте вращения можно считать постоянными.
Добавочные потери Pдоб складываются из:
-потерь от вихревых токов в меди обмоток,
-потерь в уравнительных соединениях,
-потерь в стали якоря из-за неравномерного распределения индукции при
нагрузке, - потерь в полюсных наконечниках при пульсации основного магнитного
потока вследствие зубчатого якоря и т.д.
В МПТ без компенсационной обмотки Pдоб 1% от полезной мощности В МПТ с компенсационной обмоткой Pдоб 0,5% от полезной мощности
Коэффициент полезного действия машины постоянного тока
Коэффициент полезного действия: |
|
|
|
P2 |
|
|||||
|
|
|
|
P |
|
|||||
Подводимая мощность Р1 |
|
|
1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
Для генератора – механическая мощность |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P1ген M1 0.105 M1 n |
|||||||||
Для двигателя – электрическая мощность |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полезная мощность Р2 |
P1д U I |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Для генератора – электрическая мощность |
|
P2 ген U I |
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||||
Для двигателя – механическая мощность |
|
|
P2 д 0.105 M2 n |
Суммарная мощность потерь
P Pм Pмех Pэ.в Pэ.а Pэ.щ Pдоб
Коэффициент полезного действия машины постоянного тока
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Для генератора |
|
ген |
P2 |
|
|
|
U I |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|||||||||||||||
U I P |
|
U I P |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
P1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Для двигателя |
|
|
д |
P2 |
|
U I P |
1 |
|
P |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
P1 |
U I |
|
|
|
|
|
|
U I |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Для машин с мощностью от 1 до 100 кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
max |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
КПД - от 75% до 90%. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Для машин с мощностью более 100 кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
КПД - от 90% до 97%. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
КПД можно определить: 1) методом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
непосредственной нагрузки – по результа-там |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
измерений подведенной |
и |
|
отдаваемой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6÷0,8Рн Р2 |
|||||||||||||||||||
мощностей (Применяется |
для машин |
малой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мощности).
2) косвенным методом – по результатам измерения потерь. Из опыта х.х. определяются магнитные и механические потери, а электрические потери рассчитываются после измерения электрических сопротивлений.