Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Двигатель со смешанным возбуждением



Схема включения двигателя постоянного тока со смешанным возбуждением показана на рисунке 13.5. На каждом полюсе такого двигателя имеются две обмотки — параллельная и последовательная. Их мож­но включить так, чтобы магнитные потоки складыва­лись (согласное включение) или вычитались (встреч­ное включение).

Рис. 13.5.

Формулы для скорости вращения и для враща­ющего момента двигателя со смешанным возбужде­нием выглядят следующим образом:

В этих формулах знак плюс относится к соглас­ному включению обмоток возбуждения, а минус — к встречному. В зависимости от соотношения магнит­ных потоков обеих обмоток двигатель со смешанным возбуждением по своим свойствам приближается либо к двигателю с параллельным возбуждением, либо с последовательным.

Коммутация в машинах постоянного тока

Во время работы машины постоянного тока про­исходит непрерывное переключение секций обмотки якоря из одной параллельной ветви в другую, при этом ток в переключенных секциях изменяет свое направление на противоположное. Так как время этого перехода очень мало, то скорость изменения тока в секции велика. Если учесть то, что секция размещена на стальном сердечнике (индуктивность велика), то процесс переключения секции может сопровождаться появлением в ней значительной ЭДС самоиндук­ции и, возможно, искрением.

Процесс переключения секций обмотки якоря из одной параллельной ветви в другую и все сопровож­дающие его явления называют процессом коммута­ции. Неудовлетворительная коммутация является электрической причиной искрения. Кроме электри­ческой причины искрения существует и механичес­кая — ухудшение контакта между коллектором и щетками. Необходимым условием долговечности машины постоянного тока является отсутствие искре­ния под щетками, поскольку искры быстро разруша­ют пластины коллектора и щетки.

а) б) в)

Рис. 13.6.

 

Улучшение условий коммутации в машинах постоянного тока осуществ­ляется, главным образом, с помощью дополнительных полюсов. Дополнительные полюсы действуют следующим образом. ЭДС самоиндукции в коммутируемых секциях возникает при прохождении этих секций вблизи геометрической нейтрали и зависит от значе­ния тока нагрузки. Если в этот момент каким-либо дополнительным полем создать в коммутируемой секции ЭДС, равную по величине и противоположную по направлению, то дополнительный ток при этом может быть скомпенсирован. Для создания этого до­полнительного поля на геометрической нейтрали раз­мещают дополнительные полюсы, обмотки которых включают последовательно в цепь нагрузки (рис. 13.7). Поле дополнительных полюсов индуцирует в коммутируемых секциях коммутирующую ЭДС, про­порциональную току нагрузки и компенсирующую ЭДС самоиндукции в этих секциях. При этом поле дополнительных полюсов ослабляет также и влияние реакции якоря.

У генераторов за главным полюсом по направ­лению его вращения размещают дополнительный полюс противоположной полярности, а у двигателей — такой же полярности.

 

 

Рис. 13.7

Полярность дополнитель­ных полюсов сохраняется и при переходе машины из режима работы генератора в режим двигателя, по­скольку направление тока изменяется на противопо­ложное.

Электромашинные усилители

Простейшим усилителем мощности является обычный генератор постоянного тока с независимым возбуждением. Коэффициент усиления машины определяется отношением тока, в обмотке якоря, к току возбуждения:

В таком исполнении коэффициент усиления равен порядка 15 - 30.
Усилительную способность генератора можно увеличить, если использовать каскадную схему включения генераторов. В этом случае с выхода первого генератора подключается обмотка возбуждения второго, а выход со второго генератора будет превышать по мощности вход первого в 1000 и более раз.
Каскадная схема применяется редко из-за своей громоздкости и дороговизны.
Чаще используют так называемые электромашинные усилители (ЭМУ). Электрическая схема ЭМУ приведена на рис. 13.8.

Рис. 13.8. Схема включения электромашинного усилителя

Конструктивно электромашинный усилитель представляет собой коллекторную машину постоянного тока с независимым возбуждением, имеющую два комплекта щеток (продольные 1-1' и поперечные 2-2').
Ток, протекающий по обмотке возбуждения Iв, создает продольный магнитный поток Фd, направленный по оси полюсов машины. При вращении якоря на поперечных щетках 2-2' появляется ЭДС Е2 = С n Фd Так как они замкнуты накоротко, то в обмотке якоря появляется большой ток I2. Этот ток создает в обмотке якоря сильное поперечное магнитное поле реакции якоря Фq, неподвижное в пространстве и направленное по оси щеток 2-2'. Под действием магнитного потока Фq в якорной обмотке между щетками 1-1' возникает ЭДС Е1 = С n Фq > > Е2, так как Фq > > Фd. При подключении к щеткам 1-1' нагрузки Rн в цепи потечет ток Iя превышающий ток Iв в десятки тысяч раз. Электромашинные усилители применяют для автоматического управления мощными электродвигателями.

 

Одноякорные преобразователи

Для преобразования переменного тока в постоянный, как известно, используют выпрямители. Преобразование постоянного тока в переменный можно осуществить электромашинными преобразователями. Каскад из двух машин: (асинхронный двигатель переменного тока и генератор постоянного тока) вполне решают эту задачу.

Но бывает ситуация, когда необходимо преобразовать постоянный ток низкого напряжения в постоянный ток повышенного напряжения. Делается это в одной комбинированной машине, состоящей из двигателя и генератора постоянного тока с общей магнитной системой. Со стороны низкого напряжения это электродвигатель, а со стороны повышенного напряжения - генератор постоянного тока с независимым возбуждением.

В одних и тех же пазах якоря преобразователя заложены самостоятельные обмотки низкого и повышенного напряжения. Концы обмоток присоединены к соответствующему коллектору (рис. 13.9), причем обмотка повышенного, напряжения имеет значительно большее число проводников, чем обмотка низкого напряжения.

Одноякорные преобразователи широко применяются в авиационной технике, а также в общепромышленных установках, где первичным источником постоянного тока является аккумулятор.

Одноякорные преобразователи постоянного тока в трехфазный переменный отличаются от рассмотренного следующим:

- обмотка повышенного напряжения состоит из трех секций, смещенных друг от друга на 120°

-выводы секционных обмоток припаяны к трем контактным кольцам и с помощью токосъемных щеток переменный ток передается к потребителю.

Рис. 13.9


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2017-05-11; Просмотров: 545; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.018 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь