8.13 Реакция якоря.

При холостом ходе машины постоянного тока магнитное поле создается только обмотками полюсов.  Появление тока в проводниках  якоря  при нагрузке сопровождается возникновением магнитного поля якоря. Поскольку направление токов в проводниках между щетками неизменно, поле вращающегося якоря  оказывается  неподвижным  относительно  щеток и полюсов возбуждения.

Oбмотка якоря становится  аналогичной соленоиду, ось которого  совпадает с линией щеток, поэтому, когда щетки установлены на геометрических нейтралях, поток  якоря является поперечным  по  отношению к потоку возбуждения, а его влияние на последний называется поперечной реакцией якоря.  Построив вектор результирующего потока, видим,  что он теперь поворачивается относительно геометрической оси главных полюсов. Поле машины становится  несимметричным,  физические нейтрали поворачиваются относительно геометрических. В генераторе они смещаются в сторону  вращения  якоря, в двигателе - против направления вращения якоря.

     Под физической  нейтралью будем понимать линию,  проходящую через центр якоря и проводника обмотки якоря,  в которой  индуктируемая  результирующим магнитным потоком ЭДС равна нулю.      Поперечная реакция якоря мало влияет на показатели работы машины, это влияние обычно не учитывают. Однако при смещении щеток с геометрической нейтрали в потоке якоря появляется продольная составляющая,  ее влияние на поток полюсов называют продольной реакцией якоря. Она может носить как намагничивающий,  так и размагничивающий характер.  В общем случае реакция якоря приводит к искажению поля под полюсами и  изменению потока полюсов.  Первое может вызвать значительное усиление искрения под щетками (вплоть до появления кругового огня на коллекторе),  а последнее в генераторе изменяет напряжение на зажимах, а в двигателе вращающий момент и частоту вращения якоря.

     Для ослабления  реакции  якоря  увеличивают воздушный зазор между статором и якорем, используют специальные короткозамкнутые витки в пазах полюсных  наконечников.  В машинах большой мощности для этих целей применяется специальная компенсационная обмотка.  Она  укладывается  в пазы полюсных наконечников, а включается последовательно в цепь якоря, ее поток уравновешивает продольный поток якоря.

9.1. Электрические машины переменного тока.Устройство принцип работы

• Асинхронная машина – это бесколлекторная машина переменного тока, у которой при работе возбуждается вращающееся магнитное поле, но ротор вращается асинхронно, т.е. с угловой скоростью, отличной от угловой скорости поля.

• Асинхронные двигатели являются самыми распространенными из всех двигателей.

• Преимущества:

1. простота устройства

2. большая надежность

3. сравнительно низкая стоимость

4. Статор – неподвижная часть двигателя – имеет цилиндрическую форму.

5. 1-корпус

6. 2-сердечник

7. 3-обмотка

8. Магнитопровод статора собирается из тонких листов электротехнической стали.

9. Ротор асинхронного двигателя – вращающаяся часть – состоит из:

10. 4-стальной вал,

11. 5-магнитопровод,

Обмотка ротора:

-короткозамкнутая (выполняется из алюминиевых или медных стержней, замкнутых с обоих торцов ротора накоротко)

-фазная (имеет трехфазную обмотку, соединенную в звезду)

• Соединение обмотки статора осуществляется в коробке, в которую выведены начала фаз С1, С2, С3 и концы фаз С4, С5, С6.

Принцип действия асинхронной машины и режимы ее работы

• Трехфазная обмотка статора создает магнитное поле, вращающееся со скоростью

Скольжение асинхронной машины

В зависимости от соотношения и различают

три режима работы:

• в режиме двигателя;

• в режиме генератора;

• в режиме электромагнитного тормоза.

• Синхронными машинами называют электрические машины переменного тока, у которых частота вращения ротора находится в строго постоянном соотношении с частотой тока электрической сети.

• Преимущества:

– способность вырабатывать как активную, так и реактивную мощность (с возможностью ее регулирования);

– возможность регулирования выходного напряжения;

– возможность работы как с сетью, так и в автономном режимах без применения каких-либо сложных дополнительных устройств;

– высокий КПД.

два типа роторов:

1. Явнополюсный а)

2. Неявнополюсный б)

Явнополюсный ротор – имеет выступающие полюсы, применяют у машин с частотой вращения до 1000, 1500 об/мин.

Неявнополюсный ротор – имеет вид цилиндра, применяют при скоростях 1500 и 3000 об/мин

• Неподвижный статор – выполняет функции якоря,

• Вращающийся ротор – служит индуктором.