Принцип действия машин постоянного тока.

Принцип действия генератора. При вращении якоря в магнитном поле в витках наводит Э.Д.С. снимается Э.Д.С с помощью щеток которые подключены к потребителю, к которым подключена нагрузка. Щетки установлены под полюсами, в ветках будет наводится Э.Д.С. меняя свое направление 2 раза за один оборот ветка. Но так-как каждая из щеток соприкасается только с одной коллекторной пластиной то с каждой щетки снимается ток одной постоянности. Благодаря коллектору ток витков якоря преобразуется в пульсирующий.

Принцип действия Двигателя. При повороте якоря на 180 градусов электромагнитные силы не изменят своего направления, хотя проводники обмотки якоря поменяются местами и окажутся под полюсами другой полярности. Объясняется это тем, что благодаря коллектору одновременно с переходом проводника обмотки якоря из зоны действия одного полюса в зону действия другого, в нём меняется и направление тока. Таким образом назначение коллектора и щёток в дпт - это изменять направления тока в проводниках обмотки якоря при их переходе из зоны магнитного полюса одной полярности в зону полюса другой полярности. Если увеличить число проводников в обмотке якоря и число пластин коллектора, то вращения якоря двигателя становится устойчивым и равномерным.

2.Устройство Коллекторной М.П.Т. Коллектор предназначен для преобразования переменной ЭДС в постоянную - в генераторе и постоянный ток в переменный - в двигателе. Основными элементами коллектора являются медные коллекторные пластины, собранные таким образом, что коллектор приобретает цилиндрическую форму. Нижняя часть коллекторных пластин имеет форму «ласточкина хвоста». После сборки коллектора эти части пластин оказываются зажатыми между стальными шайбами. Конусные шайбы стянуты винтами. Коллекторные пластины изолированы друг от друга и от стальных шайб мегабитовыми прокладками. Верхняя часть коллекторных пластин, называемая петушком, имеет узкий продольный паз, в который закладывают проводники обмотки якоря и припаивают.

3.Обмотки якоря МПТ. Классификация. Применение. Обмотка МПТ это замкнутая система проводников определённым образом уложенных на сердечнике якоря и присоединённых к коллектору. Элементами обмотки якоря являются секция присоединяющаяся к двум коллекторным пластинам. Обмотку якоря характеризуют следующие параметры: число секций, число пазов, число витков секций, число пазов сторон Петлевая обмотка якоря. Каждая секция присоединяется к ряду лежачих коллекторных пластин. Начало каждой секции соединяется с каждым последующей за один обход укладывается вся обмотка. число параллельных ветвей зависит от числа полюсов поэтому применяется только в низковольтных машинах.

Волновая обмотка якоря. Получается в следствии последовательного соединения секций, находящимися под разными полюсами. Право ходовая, Лево ходовая. Обмотка состоит из двух параллельных ветвей. Секция, видящая в одну параллейную ветвь, ровно распределена по всей длине машины.

4.ЭДС. Электромагнитный момент. ЭДС наводится в обмотке основным магнитным потоком. Величина МПТ=ЭДС индукции равных в секциях входящих в одну параллельную ветвь. ЭДС = конструктивной постоянной машины помноженной на основной магнита поток на скорость частоты вращения.

Электромагнитный момент. При прохождении тока по обмотке якоря под воздействием магнитного поля,появляется электромагнитная сила, а их совокупность создает электромагнитный момент(вихревые токи) Электромагнитные момент является вращательным.Вращение- реж.раб. ДВИГАТЕЛЯ. Торможение- реж.раб. ГЕНИРАТОРА.

5.Реакция якоря в МПТ. Это влияние МДС обмотки якоря на магнитное поле машины на этом якоре. С увеличением нагрузки т.е. тока якоря Р.Я. увеличивается и магнитное поле искажается сильнее. Если магнитная система ненасыщенная. 1.1. Р.Я. исказит магнитный поток. 1.2. Результирующий магнитный поток поворачивается относительно оси главных полюсов на угол альфа. Это приводит к: А. К тяжёлым условиям работы аппарата, т.е. приводит к искажению. Б. К перераспределению магнитной индукции воздушном зазоре, при этом ЭДС секции магнитной индукции резко повышается. Если магнитная система машины насыщена. Магнитная индукция в зазоре становится более равномерной, поэтому искрения не будет, но уменьшение реакции якоря размагничивает машину поэтому: У ГПТ-ЭДС уменьшается. У ДПТ-момент уменьшается.

6.Способы устранения вредного влияния реакции якоря на работу машины. 1.компенсационная обмотка, ее укладывают в пазы полюсных коллекторов, и включают последовательно с обмоткой якоря таким образом, чтобы МДС была плотно обмотана. Применяются в машинах средней и большой мощности 150-500кВт при напряжении свыше 440В работавших с резкими колебаниями нагрузки.2. Увеличение воздушного зазора под главным полюсом. Применяется в маломощных машинах, что ведет к увеличению МДС с увеличением коммутации необходимо увеличить габариты машины. 3. Применение среди главных полюсов, заделанных из хлодогеной стали.

7.Сущьность коммутации. Причины,вызывающие искрение на колекторе.Способы улутьшения коммутации. Коммутация это процесс, возникающий под щетками при работе коллекторных электрических машин. Если щетки искрят, то машина имеет коммутацию; если искрение отсутствует, то хорошей. Качество коммутации в значительной степени определяет работоспособность машины и ее надежность в эксплуатации. Причины, вызывавшие коммутацию 1. Механические: слабое давление щёток на коллектор, выкашивание щеток, загрязнение поверхности колектора.2. потенциальные: вызывается реакцией якоря.3.комутатыоные: создаются физическим процессом, происходят в машинах при переходе секций обмоток якоря из одной ветви в другую. Способы улучшения коммутации. 1.уменьшением реактивной Э.Д.С. 2. компенсацией реактивной Э.Д.С. и Э.Д.С. от потока якоря некоторой добавочной Э.Д.С. 3. уменьшением тока коммутации путем увеличения сопротивления цепи коммутируемой секции.

8.круговой огонь по коллектору. Причиной возникновения кругового огня является чрезмерно высокое напряжение между смежными пластинами. В эксплуатации изоляционные промежутки между смежными коллекторными пластинами перекрывается угольной пылью и осколками щеток, которые могут замыкать между собой пластины, образуя «мостики». Для уменьшения вероятности возникновения кругового огня необходимо снижать максимальное напряжение между смежными коллекторными пластинами. применение компенсационной обмотки которую располагают в пазах главных полюсов и соединяют последовательно с обмоткой якоря. применить воздушный зазор. Установление барьеров

9.Класификация МПТ по способу возбуждения. Свойства МПТ в значительной степени зависят от способа включения О.В. т.е. способу возбуждения 1.МПТ независимого возбуждения (О.В. не связана с О.Я.) 2 МПТ параллельного возбуждения (О.В. подключена параллельно О.Я.).3 МПТ последовательного возбуждения (О.В. С1 и С2 серийные).4.МПТ смешанного возбуждения(О.В1 параллельна О.Я., О.В2 последовательна О.Я).5.Якорь ДПТ параллелен Якорю ГПГ.

10.Генератор постоянного тока параллельного возбуждения, схема. Основные формулы для расчетов. В этом генераторе обмотка возбуждения подсоединена через регулировочный реостат параллельно нагрузке. Следовательно, в данном случае используется принцип самовозбуждения, при котором обмотка возбуждения получает питание непосредственно от обмотки якоря генератора. Самовозбуждение генератора возможно только при выполнении определенных условий. Чтобы установить их, рассмотрим процесс изменения тока в контуре «обмотка возбуждения — обмотка якоря» в режиме холостого хода.

11.Характеристки ГПТ: Холостого хода, внешняя,регулировочная. Холостой ход –зависимость напряжения от выхода генератора в режим Х.Х. Нагрузочная- зависимость напряжения на выходе генератора при работе с нагрузкой. Внешняя-зависимость напряжения на выходе генератора от тока нагрузки. Регулировочная –зависимость тока возбуждения от тока нагрузки при несущей напряжение при выходе из генератора.

12. Классификация ДПТ по способу возбуждения.
двигатели независимого возбуждения; двигатели параллельного возбуждения (ранее шунтовые); двигатели последовательного возбуждения (ранее сериесные);двигатели смешанного возбуждения (ранее компаундные). Двигатели независимого возбуждения находят применение, когда обмотки якоря и возбуждения должны получать питание от различных источников постоянного тока. Это может быть в случае использования двигателей значительной мощности,

13.Пуск ДПТ При включении двигателя в сеть по обмотке возбуждения так­же протекает ток, образующий магнитный поток. В результате взаимодействия тока в якоре с магнитным полем полюсов создает­ся пусковой момент. Если пусковой момент окажется больше тормозного момента а валу двигателя то якорь машины придет во вра­щение. Под действием инерции скорость вращения не может пре­терпевать мгновенных изменений и число оборотов якоря будет по­степенно увеличиваться. При увеличении скорости вращения якоря увеличивается против -э. д. с. и ток в якоре начнет уменьшаться, что вызывает умень­шение вращающего момента двигателя.В рабочем режиме сопротивление пускового реостата должно быть полностью выведено, так как оно рассчитано на кратковре­менный режим работы и при длительном прохождении тока выйдет из строя. Когда ток в якоре уменьшится до небольшого значения Iмин движок пускового реостата переводится на контакт. При этом сопротивление пускового реостата уменьшится на одну ступень, что вызовет увеличение тока. Сопротивления всех ступеней пускового реостата выбирают так, чтобы при переводе движка реостата с од­ного контакта на другой ток в якоре изменялся от Iмин доIмакс.

14. Регулирование частоты вращения ДПТ. Двигатели постоянного тока дают возможность плавно и эконо­мично регулировать скорость вращения в широких пределах. В результате этого весьма ценного свойства двигатели постоянного тока получили широкое распространение и часто являются неза­менимыми. Регулирование скорости вращения якоря двигателя изменением магнитного потока производится изменением тока в обмотке воз­буждения. В двигателях параллельного и смешанного возбуждения включается регулировочный реостат. В двигателях последователь­ного возбуждения изменение тока в обмотке возбуждения дости­гается шунтированием этой обмотки каким-либо регулируемым со­противлением. Этот способ регулирования скорости не создает до­полнительных потерь и экономичен.

15.Схема двигателя параллельного возбуждения. Характеристики. Характерные особенности ДПТ, что Iв независима от Iа что регулирует I в ОВ и магнитный поток полюсов эксплуатационное свойство двигателя определяется его рабочими характеристиками. Рх называют зависимостью n, I,H,M2,n… (От Р2 мощностью на валу механическая) зависит (n=P1P2) скоростная характеристика n=U-Ia*Ra/Ce*ф при постоянном напряжении влияет Ф и Ia*Ra. С ростом нагрузки частота вращения увеличится, но если реакция якоря сопровождается слишком ослабленным потоком, то n увеличится ухудшится устойчивая работа двигателя. Двигатель пойдет в разно. Для ДПТ параллельного возбуждения жёсткость скоростной характеристики оценивается количеством изменения частоты вращения.(ПРИСУДСТВУЕТ СХЕМА)

Дата добавления: 2015-12-07