Синхронные машины. Машины постоянного тока
Методическое пособие - Физика
Другие методички по предмету Физика
?стимой степени некомпенсации
Или
.(2.65)
Режимы, при которых ?пр% ? 1 2%, неизбежно сопровождаются искрением под щетками. Интенсивность износа коллекторных пластин должна оцениваться величиной kк = (km/z) 2р, так как искрение, повреждающее данную пластину, возникает при выходе пластины из-под каждого щеткодержателя, число которых обычно равно числу полюсов 2р, а число искрящих пластин равно числу пазов z. Рекомендуется, чтобы предельно допустимая величина kк не превосходила 20 30 Вт/см (при этом не будет чрезмерного износа коллектора).
Экспериментальная проверка коммутации и настройка добавочных полюсов. Обычно машины постоянного тока при выпуске с завода проходят контрольные испытания, в которые входит и проверка качества коммутации (обычно визуальная). Головные образцы машин проходят более основательную проверку коммутации, в процессе которой путем изменения величины воздушных зазоров в магнитной цепи добавочных полюсов устанавливают оптимальную величину коммутирующей э.д.с.
Основным методом проверки и наладки коммутации является экспериментальное определение зоны безыскровой работы (путем подпитки обмотки добавочных полюсов). Для этой цели в обмотку добавочных полюсов от специального генератора (рис.2.44) подают дополнительный ток ?I (ток подпитки), вследствие чего изменяется ее м.д.с. Fдo6. При этом изменяются индукция Вк в зоне коммутации и величина коммутирующей э.д.с. ек.ср. При проведении опыта, постепенно увеличивая м. д. с. добавочных полюсов, добиваются появления искрения под щетками и фиксируют ток подпитки +?I Затем изменяют направление тока подпитки и повторяют опыт, добиваясь снова появления искрения под щетками при токе ?I. Этот опыт проводят при постоянной частоте вращения n и различных значениях тока якоря. По полученным данным строят зону безыскровой работы машины (см. заштрихованную зону на рис.2.45). Обычно при построении зоны безыскровой работы величину тока подпитки выражают в процентах от номинального тока якоря. Ширина зоны безыскровой работы характеризует устойчивость коммутации машины при случайных отклонениях условий коммутации от оптимальных, что всегда имеет место в эксплуатации. При номинальном режиме предельная допустимая неточность компенсации реактивной э.д.с. примерно равна половине ширины зоны безыскровой работы: ?пред% ? 0,5bв.ном%.
Рис.2.44 Схема экспериментальной установки для определения зоны безыскровой работы:
Я1 якорь исследуемой машины: ОВ1 ее обмотка возбуждения;
ДП ее обмотка добавочных полюсов; Я2 якорь вспомогательного генератора;
ОВ2 его обмотка возбуждения
Рис.2.45. Зоны безыскровой работы машины постоянного тока
Обычно добавочные полюсы настраивают так, чтобы середина зоны безыскровой работы соответствовала току подпитки, равному нулю. Этому режиму отвечает слегка ускоренная коммутация. Исключение составляют машины, работающие в широком диапазоне изменения частоты вращения. В этом случае также нужно настраивать добавочные полюсы по средней линии зоны безыскровой работы, но зону снимать при частоте вращения машины, близкой к максимальной (рис.2.45, а). При такой настройке добавочных полюсов в области малых частот вращения машина будет недокоммутирована, т.е. поле в зоне коммутации будет слишком слабым (средняя линия ab зоны безыскровой работы на рис.2.45, б лежит в области положительных значений тока подпитки ?I).
Это объясняется тем, что при снижении частоты вращения уменьшается абсолютное значение реактивной э.д.с. и увеличивается роль падения напряжения в переходном контакте между щеткой и коллектором, которое не зависит от частоты вращения. В результате резко расширяется область допустимой перекоммутации, т.е. можно было бы увеличить м. д. с. добавочных полюсов. Несоответствие м. д. с. добавочных полюсов оптимальному расположению зон безыскровой работы при малых частотах вращения не имеет практического значения, так как в рассматриваемых режимах машина менее нагружена в коммутационном отношении и имеет более устойчивую коммутацию, чем при большой частоте вращения.
2.8 Генераторы постоянного тока
Свойства генераторов постоянного тока определяются в основном способом питания обмотки возбуждения. В зависимости от этого различают генераторы:
1) с независимым возбуждениемобмотка возбуждения получает питание от постороннего источника постоянного тока;
2) с параллельным возбуждениемобмотка возбуждения подключена к обмотке якоря параллельно нагрузке;
3) с последовательным возбуждениемобмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря и нагрузкой;
4) со смешанным возбуждениемимеются две обмотки возбуждения: одна подключена параллельно нагрузке, а другая последовательно с нею.
Рассматриваемые генераторы имеют одинаковое устройство и отличаются лишь выполнением обмотки возбуждения. Обмотки независимого и параллельного возбуждения, имеющие большое число витков, изготовляют из провода малого сечения, а обмотку последовательного возбуждения, имеющую небольшое число витков, из провода большого сечения. Генераторы малой мощности иногда выполняют с постоянными магнитами. Свойства таких генераторов близки к свойствам генераторов с независимым возбуждением.
Генератор с независимым возбуждением. В этом генераторе (рис.2.4