1. Принцип действия двигателя постоянного тока. Назначения коллектора в двигателе постоянного тока
Вид материала | Документы |
- Вопросы к зачету по электрическим машинам, 19.3kb.
- Темы курсового проекта «Разработка системы автоматического регулирования скорости двигателя, 71.05kb.
- Лабораторная работа n 4 «Исследование тахогенератора постоянного тока», 54.85kb.
- Преобразователь измерительный активной мощности трехфазного тока эп8508, 237.92kb.
- Методическое пособие к лабораторной работе. Определение горизонтальной составляющей, 93.64kb.
- Распределительные устройства и подстанции глава 1 распределительные устройства напряжением, 1894.23kb.
- Распределительные устройства и подстанции глава 1 распределительные устройства напряжением, 1787.75kb.
- Методика и алгоритм расчета переходных процессов в двигателе постоянного тока последовательного, 62.89kb.
- Терминология Глухозаземленная нейтраль, 249.33kb.
- Разработка урока по физике по теме Электрическая лампа накаливания и электронагревательные, 105.5kb.
1. Принцип действия двигателя постоянного тока. Назначения коллектора в двигателе постоянного тока.
Для преобразования в машине постоянного тока электрической энергии в механическую энергию нужно через якорь и обмотку возбуждения ее пропустить ток от какого-либо источника этой энергии. В этом случае можно будет работать электродвигателем. Вращение якоря двигателя обуславливается взаимодействием тока в обмотке якоря с магнитным полем полюсов. Это взаимодействие у генератора образует тормозящие электромагнитный момент, который преодолевается вращающим моментом соединенного с ним приводного двигателя; у двигателя она дает электромагнитный вращающий момент, преодолевающий нагрузочный момент на валу. Следовательно, если генератора и двигателя точки в якорях и обмотках возбужденных полюсов будут иметь соответственно одинаковое направление, то направления вращения якоря двигателя, необходимо изучить направление тока или в якоре или в обмотке возбуждения полюсов. При одновременном изменении направления тока и в якоре и в полюсах направления вращение двигателя не изменить.
При вращении якоря двигателя в магнитном поле в его обмотке индуцируется ЭДС, которая направлена противоположно току в якоре, а следовательно, и напряжению на щётках. Ввиду этого ее называют обычно противо-ЭДС. Напряжению на щётках V должно уравновешивать эту ЭДС.

С помощью замкнутой симметричной обмотке можно получить постоянную ЭДС. Для этого применяют специальное выпрямительное устройство – коллектор. В основной своей части коллектор представляет набор изолированных друг от друга и от низа якоря медных пластин, расположенных так, что они образуют цилиндр, неподвижный относительно якоря и имеющий одинаковую с ним ось вращения. На наружную цилиндрическую поверхность коллектора устанавливают неподвижные щетки, сдвинутые относительно друг друга на 180 эл. градусов. Каждое из начал секции обмотки якоря соединяется с соответствующей коллекторной пластиной.
Положение зажимов якорной уски (щеток) не может быть произвольным, так как сдвиг их к коллектору приводит к изменению положения в магнитном поле той группы секций, которая включена между щетками, и в результате к изменению ЭДС между щетками. Максимальное значение ЭДС на щетках будет иметь место в том случае, когда щетки через коллектор соединяются с секцией ЭДС которой равна нулю.
2. Реакция якоря в машинах постоянного тока. Влияние реакции якоря на свойства машины.
Во время работы машины постоянного тока режим генератора при нагрузке якоря ее приводит во вращение приводным двигателем, а в электрической цепи якоря включается некоторое омическое сопротивление. В этом случае по обмотке якоря протекает ток и якорь превращается в электромагнит, который создает собственное магнитное поле. Это поле якоря воздействует на поле полюсов. Действие поля тока якоря на поле полюсов при нагрузке машины называется реакцией якоря. При положении щеток на геометрической нейтрали поля якоря направленно перпендикулярно оси полюсов машины. Границей раздела направления токов в проводниках обмотки является линия щеток. При этом условия якоря представляет собой соленоид бочкообразной формы с осью, совпадающей с линией щеток. При этом условия якоря представляет собой соленоид. Каждому проводнику с током под одним полюсом соответствует аналогичный проводник под другим полюсом. При этом каждые два таких проводника с токами противоположного направления образуют виток, создающий поле по оси.
3. Начертите векторную диаграмму трансформатора при активно-индуктивной нагрузке и поясните ее построение.
На рисунке дано пояснение векторов диаграмм напряжений и токов во время однофазного силового трансформатора при смешанной активно-индуктивной нагрузке. Для ее построения откладывают по горизонтали вектор амплитуды магнитного потока ОF = m. В сторону отставания от него на 90 откладывают вектор первичной и приведенной вторичной ЭДС трансформатора


В связи с этим описывают на векторе ОС как на диаметре полуокружности и отрезком













Далее для построения диаграммы напряжения первичной цепи нужно сначала определить величину и направление первичного тока


С этой целью на рисунке откладываем ток






Задача № 1
По данным рассчитать обмотку и начертить разводную схему и схему паралельных ветвей обмотки машины постоянного тока
Sp = 4 - число полюсов
Z =21 - число элементарных пазов
ℓ = 21 - число секций
K = 21 - число коллекторных деталей
В – простая волновая обмотка - тип обмотки.
Решение.
Число секций обмотки ℓ = К = 21
Первый шаг обмотки

Результирующий шаг обмотки и шаг по коллектору

Второй шаг обмотки

Задача № 1
Генератор постоянного тока параллельного возбуждение имеет технические данные:
Дано: Найти:
Vn = 68 B Pn - ?
In = 53 A P1 - ?
η = 78 % Σ P - ?
τa = 0?11 Oм Ia - ?
t = 20 ºС Ib - ?
τb = 140 м E - ?
t гор = 70 ºС Pэм -?
n = 2900 об/мин Мэм - ?
Решение.
1) Pn = In · Vn · η = 53 · 68 · 0,78 = 2811,12 к Вт
2) P1 =

3) Ra75 = Ra20 · (1 + α(t - 20˚) = 0,11 · (1 + 0,004 · (70˚ - 20˚)) – 0,132 Ом
Rb75 = Rb20 · (1 + α(t - 20˚) = 14 · (1 + 0,004 · (70˚ - 20˚)) – 16,8 Ом
4) Ib =

5) Ia = In + Ib = 53 + 4,05 = 57,05 A
6) E = Vn + Ia Ra75 = 68 + 37,05 · 0,132 = 75,53 Ом
7) Pэм = Еа · Ia = 75,53 · 57,05 = 4308,98 Вт
8) Мэм =

ω = 2π / 60