Устройство и принцип действия машин постоянного тока.

1 – статор,

2 – якорь,

3 – коллектор,

4 – щетки,

5 – основной полюс,

6 – проводник обмотки

якоря,

7 – обмотка

возбуждения,

8 – дополнительный полюс.

Принцип действия генератора постоянного тока

Основан на принципе электромагнитной индукции. Если вращать якорь в указанном направлении, то согласно правилу правой руки, ток в проводниках обмотки якоря, расположенных под северным полюсом, будет направлен от наблюдателя, а над южным - наоборот.

Благодаря коллектору, ток в цепи не меняет своего направления. Коллектор служит примитивным выпрямителем, т.е. преобразует переменный ток в постоянный.

Машины постоянного тока (МПТ) обладают свойством обратимости, т.е. способны преобразовывать электрическую энергию в механическую и наоборот.

Если в цепь якоря подать напряжение, то по правилу правой руки якорь начнет

вращаться в направлении противоположном указанному, т.е. МПТ превращается в

Двигатель ПТ (ДПТ).

35. Электродействующая сила и электромагнитный момент машин постоянного тока. Реакция якоря.

E ~ Фw

E=C_enФ

C_e – коэффициент пропорциональности

Ф – магнитный поток

C_e – неизвестный электрический момент.

М ~ I_ЛФ

М = С_МI_ЯФ

M – электромагнитный момент на валу якоря.

I_Я – ток якоря.

Ф – магнитный поток.

С_М – механическая постоянная МПТ.

Реакция якоря -влияние магнитного поля, создаваемого током якоря на магнитное

поле, создаваемого главными полюсами.

Для устранения реакции якоря применяются дополнительные полюса, устанавливаемые

на геометрической нейтральной

машине и создает поток,

направленный навстречу реакции

якоря. Обмотки дополнитель-

ных полюсов подключаются

последовательно с якорной цепью.

36. Генераторы постоянного тока с независимым возбуждением. Генераторы постоянного тока с параллельным возбуждением. Внешние характеристики.

Схема генератора постоянного тока с независимым возбуждением

U=E-I_ЯR_Я

Внешней характеристикой генератора

Называется зависимость напряжения

на зажимах генератора от тока нагрузки.

Характеристика холостого хода генератора – это зависимость напряжения ХХ генератора от тока возбуждения.

Условия самовозбуждения генератора с параллельным возбуждением

1)Наличие остаточности намагниченности полюсов

2)Направление вращения генератора должно быть таким, чтобы возникающая ЭДС

увеличивала остаточный магнитный поток

3)Сопротивление в обмотке цепи возбуждения должно быть меньше критического,

т.е. такого, при котором самовозбуждение наступает никогда.

Ф_ОСТ -> E -> I_B -> Ф_ОСТ+∆Ф ->E+∆E

U-I_ЯR_Я=E E = C_EФ_{n ,} E – ЭДС C_E – эмиттер Ф – поток n – обороты

М =C_EФI_Я ,

М – момент на валу якоря

C_М – механическая постоянная

U-M/(C_MФ)R_Я= C_EФ_n

I_Я=M/C_MФ

n=U/C_EФ_n - MR_Я/C_MC_EФ²

37. Двигатель постоянного тока с независимым и параллельным возбуждением. Механические характеристики.

Механической характеристикой двигателя постоянного тока (ДПТ) называется зависимость числа оборотов от момента на валу машины.

Естественной механической характеристикой ДПТ называется характеристика при номинальных параметрах машины. Все остальные характеристики – искусственные (т.е., если один из параметров не номинальный).

Существует способ изменения числа оборотов двигателя постоянного тока, основанный на введении дополнительного сопротивления в цепь якоря. Этот способ применяется для реостатного пуска ДПТ.

Второй способ регулирования числа оборотов ДПТ – это способ изменения подводимого и двигательного напряжения.

Такой способ регулирования является самым экономичным, но самым технически сложным.

38. Двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением. Механическая характеристика. Двигатель со смешанным возбуждением.

Двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением

Ф=I_ЯС_Ф – коэффициент пропорциональности, связывающий ток возбуждения и поток.

Е=С_ЕФ_n=С_ЕФ_nnI_Я

M=C_MI_ЯФ=C_MI_Я²

n=U/(С_ЕС_ФÖ(M/ С_ЕС_Ф))-(R_Я+R_П)/(С_ЕС_Ф)

Перегрузочная способность ДПТ с последовательным возбуждением гораздо больше, чем у двигателя с параллельным возбуждением.

Однако, ДПТ с последовательным возбуждением не допускают пуска на холостом ходу.

Для пуска на ХХ в цепь якоря вводится дополнительное сопротивление.