www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Нагревание и охлаждение 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 [ 83 ] 84 85 86 87 88 89 90 91 92


Рис. 5-39. Машина с компенсационной обмоткой в пазах полюсных наконечников.

шинах небольшой и средней мощности нормального исполнения образование кругового огня на коллекторе наблюдается крайне редко. Это явление не следует смешивать с явлением кругового искрения, которое обычно не причиняет большого вреда машине, однако требует более частой чистки коллектора и приводит к более быстрому износу щеток и коллектора.

Для предотвращения кругового огня на коллекторе нужно иметь достаточное число коллекторных пластин на полюсное деление, чтобы напряжение между соседними коллекторными пластинами не было слишком большим. В мощных машинах, работающих с большими перегрузками (на-при.мер, двигатели для крупных прокатных станов), кроме того, нужно применить компенсационную обмотку, чтобы не было искажения поля под главными полюсами. Проводники компенсационной обмотки, которая соединяется последовательно с об-люткой якоря,закладываются в пазы полюсных наконечников (рис. 5-39). Она при этом компенсирует поперечную реакцию йкоря под главными полюсами при всех нагрузках машины.

Компенсационная обмотка обычно применяется для мощных и быстроходных машин при мощности на один полюс свыше 80-100 кет, при U gt;400e, если машина подвергается перегрузкам свыше 1Й0% и если lt;?н gt;6 в. Применение ее для нормальных машин становится экономически целесообразным при мощностях свыше 900 квг, даже если указанные условия отсутствуют.

5-8. Электромагнитный вращающий момент

Электромагнитный вращающий момент может быть найден, исходя из .закона электромагнитных сил.

Согласно, это.чу закону сила, действующая на проводник (рис. 5-40),

(5-45)

Общая сила, действующая на якорь при числе проводников обмотки якоря N и токе в проводнике IJ2a,

ср 2а

Искомый вращающий момент

(5-46)

(5-47)

lt;Р2а 2

Подставив вместо диаметра якоря D - и учитывая, что Вр1~Ф, получим:

0021 Ф{кГ.м] (5-48)

М = с1Ф,

(5-49)

где с =0,102

постоянная для дан-

ной машины величина.

Поток Ф в предыдущих равенствах представляет собой поток, определяемый действительной кривой поля машины при нагрузке и положением щеток (рис. 5-40).

То же самое выражение для вращающего момента можно получить, исходя из электромагнитной мощности

машины P,=EJa:

о ш 2лп

60

В генераторе электромагнитный момент действует против вращения и яв-


Рис. 5-40. К определению электромагнитного граш.аюш,сго момента.



ляется, следовательно, тормозящим по отношению к первичному двигателю. Момент, создаваемый первичным двигателем, уравновешивает электромагнитный момент генератора и момент, соответствующий механическим и магнитным потерям в генераторе.

В двигателе электромагнитный момент действует по вращению и уравновешивает тормозящий момент нагрузки на валу и момент, соответствующий механическим и магнитным потеряхМ в двигателе.

5-9. (Генераторы

а) Классификация генераторов по способу возбуждения. В зависимости от способа возбуждения основного магнитного поля машины различают генераторы с независимым, параллельным, последовательным и с.мешанным возбуждением.

Генератор, обмотка возбуждения которого получает питание от постороннего источника тока (например, от аккумуляторной батареи или от другого генератора постоянного тока), называется генератором с независимым возбуждением (рис. 5-41,а).

Генератор с параллельным возбуждением имеет обмотку возбуждения, приключенную параллельно к якорю (рис. 5-41,6). В генераторе последовательного возбуждения обмотка возбуждения соединена последовательно с якорем (рис. 5-41,в).

В генераторе со смешанным возбуждением на главных полюсах помещаются две обмотки: одна из них соединяется параллельно, другая - последовательно с якорем (рис. 5-41,г). nI По параллельной обмотке возбуждения проходит небольшой ток, составляющий 1-5% номинального тока якоря. Она выполняется обычно с большим числом витков из проводника относительно небольшого сече-


а) б) в) г)

Рис 5-41. Генераторы постоянного тока.



Рис. 5-42. Генератор с независимым возбуждением.

Рис. 5-43. Характеристика Холостого хода.

ния. По последовательной обмотке возбуждения проходит полный ток якоря, поэтому она выполняется с небольшим числом витков из проводника относительного большого сечения.

Генераторы малой мощности выполняются иногда с постоянными магнитами; их можно назвать магнито-элекгрическими. По свойствам они приближаются к генераторам с независимым возбуждением.

На щитке машины указываются номинальные величины: мощность (электрическая мощность на зажимах для генератора или мощность на валу для двигателя в ваттах или киловаттах), напряжение, ток, скорость вра-ш,ения.

б) Генератор с независимым возбуждением. Схема генератора с независимым возбуждением приведена на рис. 5-42. Здесь Rp - регулировочный реостат в цепи возбуждения; - нагрузочный реостат.

При холостом ходе генератора, когда отключена внешняя цепь, напряжение на его зажимах, измеряемое вольтметром, можно считать равным э. д. с. якоря. Таким образом, оцытным путем легко может быть найдена характеристика холостого хода; 0=* =/(/r) при л = const. Она представлена на рис. 5-43. При ее снятии ток возбуждения /в изменяют от О до некоторого максимума, соответствующего о~1,25 (Ун, и затем его уменьшают до нуля. При этом получаются восходящая и нисходящая ветви характеристики холостого хода. Расхождение этих ветвей объясняется наличием гИ



------7

X 1

! 1

/ V 1

1 1

/ / I 1

/ 1 1

Гв 1вн

рис. 5-44. Характеристики - нагрузочная ({/), внутренняя нагрузочная ( ) и хо.юстого хода ( ) (к опредехенню реакции якоря).

стерсзиса в полюсах и ярме статора. Прн /в=0 э. д. с. в обмотке якоря индуктируется потоком остаточного магнетизма. Она обычно составляет 2-1% от (Ун.

Регулировочный реостат имеет холостой контакт, соединенный с противоположным зажимом обмотки возбуждения. Такое соединение делается для того, чтобы при переводе ручки реостата на холостой контакт обмотка возбуждения была замкнута, так как при ее размыкании образовывались бы (из-за ее большой индуктивности) электрические дуги, приводя-шие к подгоранию контактов.

Для определения н. с. реакции якоря снимают также нагрузочные характеристики: (/=/(7в) при /аconst и rt=const. Однз ИЗ НИХ при /о = /н представлена на рис. 5-44.

Если к ординатам нагрузочной характеристики прибавить внутреннее падение напряжения в цепи якоря /к2]/ж + 2Д6щ [см. sect; 5-6, уравнение (5-22) и далее], то получим внутреннюю нагрузочную характеристику а=/(/в). Она показана на рис. 5-44 пунктиром. Здесь же приведена характеристика холостого хода.

Мы видим, что для создания э. д. с. Еа при холостом ходе потребовался бы ТОКвозбуждения /в, тогда как для создания той же э. д. с. Еа при нагрузке требуется ток возбуждения /вь следовательно, /в(р.я)=/в.н-/в = ВС идет на компенсацию реакции якоря. Для определения н. с. реакции якоря р.я надо ток /в(р.я) умножить на число витков 2шв пары полюсов: Е.я = = 2шв/в(р.я). Для уточнения результа-

тов следует брать нисходящую ветвь характеристики холостого хода и снимать нагрузочную характеристику, начиная с наибольшего значения U и уменьшая /в. Тогда будет исключено влияние гистерезиса.

Треугольник ABC, у которого один: катет АВ равен внутреннему падению напряжения в цепи якоря, а другой катет ВС равен току /в(р.н) (соответствующему реакции якоря), называется реактивным (или характерна стическим) треугольником.

Если снять несколько нагрузочных, характеристик для различных значе-Л1П1 тока якоря /а, то можно нацти зависимость /в(р.я) (или Fp, ) не только от насыщения, но и от тока /а.

Большое практическое значение имеет внешняя характеристика: U=f(J) при n = const и /B = const (рис. 5-45). Она снимается при включенном рубильнике (рис. 5-42); ток нагрузки / изменяют при помощи реостата Rb.

Внешняя характеристика показывает, что напряжение на зажимах генератора при увеличении тока нагрузки понижается. Понижение напряжения вызвано уменьшением потока Ф,. а следовательно, и э. д. с. из-за реакции якоря, а также внутренним падением напряжения.

При дальнейшем уменьшении внешнего сопротивления Rn ток будет увеличиваться и при Rh=0 достигнет наибольшего значения /к. Ток / laquo; - ток короткого замыкания. Он опасен для машины, так как в несколько раз превышает ее номинальный ток. Для предохранения машины от короткого йамыкания во внешней цепи ставят предохранители, отключающие цепь при токе, превышающем допустимый для машины.

Рис. 5-45 Внешняя . характеристика генератор* с независимым возбуждением.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 [ 83 ] 84 85 86 87 88 89 90 91 92