Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Обмотка, в которой индуцируется эдс при пересечении ее проводниками магнитного поля, называется якорной.




Читайте также:
  1. C) ставку сравнения, при которой чистая текущая стоимость проекта обращается в ноль;
  2. II. Основные параметры магнитного поля.
  3. II. Получение вращающегося магнитного поля и принцип действия АД.
  4. Автоматическое гашение магнитного поля синхронных генераторов и компенсаторов
  5. Азиатская - в которой формированию государства способствовали климатические условия, повлиявшие на выполнение ирригационных и строительных работ.
  6. Анализ неоднородности магнитного поля над дефектом
  7. Аномалии магнитного поля Земли.
  8. Безрисковая зона - область, в которой ожидаются нулевые потери или отрицательные (превышение прибыли).
  9. Благодаря чему происходит «образование чаши», о которой говорит Рудольф Штайнер в первом докладе общего человековедения?
  10. В государстве Г. существует пропорциональная избирательная система, в которой ведущая роль принадлежит политическим партиям. Укажите признак, являющийся отличием данной системы.

Она может располагаться как в пазах статора, так и в пазах ротора.

Ротор с якорной обмоткой называется якорем.

Он используется в основном в коллекторных электрических машинах постоянного тока и низковольтных синхронных машинах. Размещение проводников в пазах позволяет надежно закрепить их, до минимума уменьшить воздушный зазор между статором и ротором и создать значительный магнитный поток при той же мдс. В высоковольтных синхронных генераторах и двигателях якорная обмотка располагается в пазах статора, что дает возможность обеспечить надежность ее изоляции.

На рис. 147 показан ротор с одним витком обмотки. Часть витка 2, находящаяся вне активной зоны (зоны по

люсов), называют лобовой. Дугу окружности, приходящуюся на один полюс, называют полюсным делением τ.

При вращении ротора 1 проводники пересекают линии магнитного поля и в них наводится эдс, равная епр= Blυ. При постоянной скорости υ, если распределение индукции В вдоль воздушного зазора синусоидальное, то епрбудет также синусоидальной: епр=Eпртsinωt, а амплитуда эдс витка Em=2Eпр m=2Bm.

Линейную скорость υ можно представить в виде ,

где D — диаметр ротора, м; п — частота вращения, об/мин; р — число пар полюсов; f=pn/60 — частота наведенной в проводниках эдс, с-1, τ=πD/(2p) — полюсное деление.

Учитывая выражение для v и подставляя через среднее значение индукции , получим

где Фт =Вср.

Действующее значение эдс в витке

 

Среднее значение эдс в витке в предположении, что Ф=Всрравно

Стороны катушки укладывают в пазы и обычно размещают в два слоя. Одна сторона катушки располагается внизу одного паза, а другая — вверху другого паза, находящегося на расстоянии полюсного деления т. Такие обмотки называются двухслойными.

Обмотки по способу соединения могут быть волновыми (рис. 148, а) и петлевыми (рис. 148, б). Волновая двухслойная обмотка применяется обычно в машинах постоянного и переменного тока мощностью более 50 кВт.

Для получения постоянной по направлению эдс и поля якоря в генераторах и двигателях секции якорной обмотки соединяют пайкой с пластинами коллектора.

Коллектор представляет собой цилиндр, состоящий из ряда изолированных друг от друга н от корпуса миканитом медных пластин, по которым скользят угольные или металлоугольиые щетки. Число пластин равно числу секций обмотки.



► В машине постоянного тока (генераторе и двигателе) при вращении якоря и жестко связанного с ним коллектора между щетками всегда остается включенным почти постоянное число проводников, одинаково расположенных по отношению к полюсам N — S. Проводники, заключенные между щетками, образуют параллельные ветви, и при вращении якоря постоянно переходят из одной параллельной ветви в другую. При этом в них изменяетя направление эдс.

Если общее число витков, соединенных последовательно, одной параллельной ветви равно N/(2а), то эдс на щетках

,

где сЕ=pN/(60a) — конструктивная постоянная обмотки; N — число проводников; а — число параллельных ветвей.

В трехфазных синхронных и асинхронных машинах обмотка якоря делится на три части — фазы, ось каждой из которых сдвинута друг относительно друга на 120 электрических градусов (один электрический градус в р раз меньше геометрического градуса). Каждая фаза состоит из нескольких катушек, в которых наводимые эдс сдвинуты относительно друг друга по фазе.



Электродвижущая сила одной фазы якорной обмотки

где Eв — эдс витка; kоб — обмоточный коэффициент, учитывающий тип обмотки и отличие геометрической суммы эдс витков от арифметической; w — число витков фазы.

Рассмотрим способы получения вращающегося магнитного поля.

Вращающимся магнитным нолем многофазной системы токов называется результирующее поле, создаваемое при определенных условиях двумя или более обмотками с током, перемещающееся относительно этих обмоток.

Этими условиями являются: наличие пространственного сдвига между осями обмоток (θ>0) и фазового сдвига между токами в этих обмотках (ψ> 0) (рис. 149, а, в).

Результирующий вектор индукции магнитного поля двух обмоток, подключенных к двухфазной системе напряжений, как видно из рис. 149, б, в, г, д, для разных моментов времени t0, t1, t2 вращается по часовой стрелке. Если значение результирующего вектора магнитной индукции не изменяется за один оборот, то поле будет круговым, если изменяется — эллиптическим.

Для получения вращающегося кругового магнитного поля в двухфазной системе с максимальным значением вектора магнитной индукции Вtт необходимо обеспечить равенство мдс F1 = F2 и θ=ψ=π/2.

Поэтому двигатели, предназначенные для работы от однофаз- или двухфазной сети, изготовляются с двумя обмотками, оси которых сдвинуты в пространстве на угол θ=π/2. Угловая скорость Ω и частота вращения п результирующего поля равны

 

где ω — угловая частота тока; р — число пар полюсов. Например, для двухполюсной системы р=1 и частоты f =50 Гц . Для трехфазной симметричной системы токов при θ=ψ=2π/3 поле будет круговым, а индукция результирующего поля , т. е. в 1,5 раза больше индукции результирующего поля при двухфазной системе. При этом для возбуждения магнитного поля двухфазной и трехфазной системой токов необходимо три провода.

ЗАПОМНИТЕ

При однофазном источнике питания и наличии двух обмоток на статоре вращающееся магнитное поле можно получить двумя способами: 1) включением в цепь одной из обмоток элемента: R, L или С, что позволяет сдвинуть по фазе ток этой обмотки относительно тока другой обмотки; 2) расщеплением (экранированием) полюсов.

При первом способе получения вращающегося магнитного поля (рис. 150) в качестве фазосдвигающего элемента используют конденсатор С и резистор R, включаемые в цепь одной из обмоток.

Экранирование осуществляется охватом части полюса короткозамкнутым витком (рис. 151, а). При этом основную обмотку подключают к источнику переменного тока. Ток этой обмотки создает пульсирующий поток, который можно разделить на две части и (рис. 151,б). Ток Iк в короткозамкнутом витке создает поток . Результирующий магнитный поток под экранированной частью полюса равен . Как видно из векторной диаграммы (рис. 151, в), потоки в неэкранированной и экранированной частях сдвинуты по фазе на угол ψ.

Наличие пространственного сдвига между осями обмоток (θ>0) и фазового сдвига между потоками (ψ>0) является достаточным условием для получения вращающегося магнитного поля.

Принцип работы бесколлекторных электрических машин переменного тока (асинхронных и синхронных) основан на использовании вращающегося магнитного поля.

В синхронном электродвигателе при подключении к сети переменного тока обмотка статора создает вращающееся магнитное поле. На роторе размещается обмотка возбуждения, подключаемая к источнику постоянного тока (рис. 152, а). При неподвижном роторе из-за его инерции вращающееся магнитное поле статора не успевает увлечь ротор за собой. В результате за один оборот поля вращающий момент, действующий на ротор, изменяет направление на обратное, а его среднее значение за период будет равно нулю. Ротор остается неподвижным (немного колеблется). Если ротор предварительно разогнать до частоты равной частоте вращения поля статора, то поля ротора и статора будут неподвижны друг относительно друга, а вращающий момент будет иметь одно и то же направление, т. е. ротор будет вращаться синхронно с полем статора.

На статоре асинхронного электродвигателя размещается трех- или двухфазная обмотка, создающая вращающееся магнитное поле (N—S рис. 152,6), на роторе — короткозамкнутая

обмотка (проводники с торцов замкнуты кольцом). Если магнитное поле статора пересекает проводники обмотки ротора, то в них индуцируются эдс, направление которых определяется по правилу правой руки. Токи в проводниках, создаваемые этими эдс, смешены по фазе и образуют собственное вращающееся магнитное поле относительно ротора, но синхронно вращающееся с полем статора; взаимодействуя, поля ротора и статора создают вращающий электромагнитный момент, действующий на ротор в направлении (определяется по правилу правой руки), совпадающем с вращающимся магнитным полем статора.

ЗАПОМНИТЕ

Если частота вращения ротора n2 меньше частоты вращения n1 поля статора, то всегда будет возникать вращающий момент. Если частоты вращения равны, то эдс и токи в проводниках ротора будут отсутствовать — момент равен нулю. Следовательно, чтобы существовал вращающий мо­мент, необходимо проскальзывание ротора относительно поля статора, т. е.n2<n1. Конструкция электрической машины постоянного тока включает (рис. 153): подшипниковые щиты 1, подшипники 2, вентилятор 3, якорь 4, коллектор 5, главный 6 и дополнительный 7 полюсы и щеткодержатель с траверсой 8. Условное обозначение такой машины приведено на том же рисунке.

Конструкции и условные обозначения синхронной (станина возбудителя /, подшипник 2, щеткодержатель 3, обмотка 4 и сердечник 5 статора, коллектор возбудителя 6, якорь 7, траверса 8, обмотка ротора 9, вентилятор 10, крышка подшипника 11, подшипниковый щит 12, крышка 13, контактные кольца 14 и выводы обмотки статора 15) и асинхронной (крышка 1, подшипниковые щиты 2, подшипники 3 и их крышка 4, вентилятор 5, короткозамкнутый ротор 6, обмотка статора 7, коробка выводов 8, щеткодержатели 9, контактные кольца 10 и фазный ротор 11) машин приведены соответственно на рис. 154 и 155.


Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 36; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2020 год. (0.009 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты