Главная Обратная связь

Дисциплины:






Обмотки якоря постійного струму



Обмотка якоря машини постійного струму являє собою замкнену сис-тему провідників, укладених в пазах якоря і з’єднаних з колектором. Вона складається з секцій - катушок. Кожна секція з’єднана з двома колекторними пластинами. Форма секцій і порядок під’єднання їх до колекторних пластин визначається типом обмотки. Найбільше розповсюдження отримали петлева і хвильова обмотки.

Рис.1.1.14. Секції простої петлевої обмотки

Кінці секцій простої петлевої обмотки (рис. 1.1.14) під’єднуються до сусідніх колекторних пластин. Кожна секція складається з активних сторін 1, що розташовуються в пазах, і лобових частин 2, завдяки яким активні частини секцій з’єднуються між собою і приєднуються до колекторних пластин. Секції обмоток можуть бути однаковими (рис.1.1.14, а) і багатовитковими (рис. 1.1.14, б). Щоб ЕРС, що наводяться в активних сторонах секцій, додавались, необхідно розташувати ці сторони одну відносно одної на відстані, приблизно рівній полюсному діленню t [м]. Ця відстань рівна відстані між серединами суміжних полюсів, виміряній по окружності якоря:

 

(1.1.4)

 

де D - діаметр якоря, м; 2р - число полюсів машини.

Рис. 1.1.15. Кроки простої Рис. 1.1.16. До питання про кількість елемен-

петлевої обмотки тарних пазів Zе в реальному пазі

 

Активні сторони секцій розташовуються в пазах осердя якоря в два слої. При цьому, якщо одна сторона секції лежить в верхньому шарі одного паза, то її друга сторона - в нижньому шарі другого паза. Як правило, для графічного зображення обмоток якоря використовують так звану схему-розгортку, в якій циліндричну поверхню якоря разом з колектором розгортають на площину креслення. При цьому сторони секцій, що лежать в верхньому шарі, зображуються суцільними лініями, а сторони, що лежать в нижньому шарі - штриховими.

 

7.

Реакція якоря.При роботі машини під навантаженням одночасно діють дві МРС: Fз i Fa, в результаті чого в машині створюється результуюче магнітне поле. Дія магнітного поля якоря на головне поле машини називається реакцією якоря.

Реакція якоря спотворює магнітне поле машини.

Спотворення магнітного поля машини приводить до того, що одні краї полюсних наконечників і розташовані під ними ділянки зубчатого шару якоря підмагнічуються, а інші - розмагнічуються. Якби магнітне коло машини було ненасиченим, підмагнічуюча і розмагнічуюча дія реакції якоря не впливала б на величину результуючого магнітного потоку, так як підмагнічування одних країв полюсних наконечників компенсувалося б розмагнічуванням інших країв. Але в реальних умовах магнітне коло машини насичене. Це, з одного боку, обмежує підвищення магнітного потоку одних країв полюсних наконечників і розташованого під ними зубчатого шару якоря, а з іншого боку, не обмежує розмагнічування – зменшення потоку інших країв полюсних наконечників. В підсумку реакція якоря викликає деяке послаблення результуючого потоку машини.



 

Робота машини постійного струму, як правило, супроводжується іскрінням між щіткою і колектором. Іскріння на колекторі – явище досить шкідливе. Воно приводить до підгорання колектора і щіток, забруднення машини, неможливості використання машини в вибухонебезпечних приміщеннях, нестабільності характеристик машини через опір контакту щітка-колектор, що змінюється, і т.д.

Існує багато причин, що викликають це негативне, а іноді і небезпечне явище. Всі вони можуть бути розділені на три групи: механічні, потенціальні і комутаційні.

Комутаційні причини викликаються фізичними процесами, що відбуваються в машині при переході секцій обмотки якоря з однієї паралельної вітки в іншу.

Іноді іскріння викликається комплексом причин.

Вияснення причин іскріння слід починати з механічних, так як вони, як правило, виявляються при зовнішньому огляді колектора і щіточного апарату. Найбільші труднощі у виявленні і усуненні являють комутаційні причини іскріння. Тому досить корисно розібратися у фізичній сутності процесу комутації.

При обертанні якоря машини колекторні пластини почергово вступають в контакт з колекторами. При цьому перехід щітки з однієї пластини на іншу супроводжується перемиканням якої-небудь секції обмотки якоря з однієї паралельної вітки в іншу і зміною напрямку струму в цій секції.

 

Електромагнітний момент, Н×м,

 

(1.2.12)

 

де wа = 2pn - кутова швидкість обертання якоря, 1/с; см - постійний коефіцієнт, що визначається конструктивними параметрами двигуна.

Таким чином, електромагнітний момент двигуна постійного струму прямо пропорційний головному магнітному потоку Ф і струму в обмотці якоря Іа.

 

8.

 

Робочі характеристики являють собою залежність частоти обертання n, струму Іа в обмотці якоря, корисного моменту М2 від корисної потужності двигуна Р2 при незмінних значеннях напруги живлення U і струму в обмотці збудження Із (рис.1.2.4).

Механічна характеристикадвигуна являє собою графічно виражену залежність частоти обертання якоря n від електромагнітного моменту М при незмінних напрузі живлення (U = const) і опорі реостата в колі

 

Ррис.1.2.4. Робочі характеристики двигунів постійного струму незалежного і паралельного збудження

 

де n0 – частота обертання двигуна при ідеальному холостому ході (М = 0, Іа = 0); Dn - зміна частоти обертання якоря під дією навантаження двигуна М = М0 + М2.

Якщо знехтувати розмагнічувальною дією реакції якоря і прийняти Ф = const, то механічна характеристика двигуна незалежного (паралельного) збудження прийме вигляд прямої, нахиленої до вісі абсцис (рис.1.2.5,а,графік1). Ця характеристика називається природнюю. Якщо в коло якоря двигуна ввести додатковий опір Rдод то механічна характеристика буде визначатися виразом

 

(1.2.25)

 

тобто величина n0 не зміниться, а величина Dn збільшиться, при цьому кут нахилу механічної характеристики до вісі абсцис збільшиться (рис.1.2.5,а,графіки 2 і 3). Отримані механічні характеристики називають штучними.

Рис.1.2.5. Механічні характеристики двигуна постійного струму паралельного

збудження

 

Штучна характеристика двигуна незалежного (паралельного) збудження, тобто механічна характеристика, що відповідає Rдод = 0, - “жорстка”, так як при зміні навантаження на валу двигуна частота обертання змінюється незначно (на 5-10%). Штучні характеристики двигуна зі зростанням додаткового опору Rдод в колі якоря стають “м’якими”, так як зміна навантаження на валу двигуна супроводжується значними змінами частоти обертання.

На форму механічних характеристик впливає головний магнітний потік Ф. При зменшенні Ф збільшується частота обертання ідеального холостого ходу n0 і Dn. Це приводить до різкої зміни жорсткості механічної характеристики (рис. 1.2.5, б).

При зміні напруги на якорі двигуна U змінюється частота обертання n0, а Dn залишається постійною. Тому, жорсткість механічних характеристик (якщо не враховувати реакцію якоря) не змінюється - вони зміщуються по висоті, залишаючись паралельними одна одній (рис.1.2.5, в).

Двигуни з постійними магнітами за своїми робочими і механічними характеристиками аналогічні двигунам з незалежним збудженням, за виключенням характеристик, отриманих при зміні головного магнітного потоку, який в таких двигунах не регулюється.

 

 

9.

Розглянемо деякі способи регулювання частоти обертання колекторних двигунів незалежного і паралельного збудження.





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...