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. 6-1. Двигатель-генератор.

Двигатель-генераторы находят себе широкое применение в самых различных областях. Укажем здесь на двигатель-генераторы, которые служат для питания электролитических ванн, где требуется плавное регулирование напряжения в широких пределах. На металлургических и других заводах двигатель-генераторы применяются в качестве агрегатов в системе laquo;генератор - двигатель raquo;.

Отметим также многие испытательные лаборатории, где используются двигатель-генераторы, позволяющие, например, при преобразовании постоянного тока в переменный получить плавное регулирование напряжения и частоты переменного тока.

Недостатком двигатель-генераторов является их относительно низкий к. п. д., равный произведению к. п. д. обеих машин.

Можно также при помощи агрегата из двух машин постоянного тока преобразовывать напряжение постоянного тока. Но обычно для этой цели используют одну машину постоянного тока, поместив на ее якоре две обмотки, со-

Рис. 6-2. Схема одиоякорного преобразователя постоянного тока с двумя обмотками на якоре.

единенные каждая со своим коллектором, причем коллекторы помещаются на разных сторонах машины (рис. 6-2). Отношение чисел проводников якорных обмоток выбирается в соответствии с заданным отношением напряжений t/i/i/j.

Такая машина является одноякор-ным преобразователем постоянного тока с двумя обмотками на якоре. Она с первичной стороны работает как двигатель, со вторичной стороны как генерагор. Разность моментов -Mi-M двигательной и генераторной обмоток невелика и определяется только магнитными и механическими потерями в машине. В соответствии с этим н. с. обеих обмоток почти полностью взаимно компенсируются.

Уменьшение напряжения на вторичной стороне при увеличении нагрузки вызывается не только падением напряжения в цепи генераторной обмотки, но и в цепи двигательной обмотки. Регулирование напряжения (/j при L/i = const путем изменения тока возбуждения практически невозможно, так как при этом будет изменяться скорость вращения, и произведение пФЕаи\ останется практически неизменным.

Рассмотренные преобразователи получили распространение в радиоустановках. Они преобразуют напряжение 1/1 = 12ч-24 в в напряжение f;2 = 750-r-4 Ш в.

6-2. Одноякорный преобразователь

Одноякорный преобразователь имеет одну обмотку на якоре и по устройству отличается от машины постоянного тока наличием контактных колец, расположенных обычно со стороны, противоположной коллектору, и соединенных с определенными точками обмотки якоря (рис. 6-3).

Принцип действия одиоякорного преобразователя основан на свойстве замкнутой коллекторной обмотки давать одновременно при вращении ее в неподвижном магнитном поле на коллекторе постоянное напряжение, а на кольцах - переменное напряжение.

В качестве обмотки якоря обычно применяется петлевая обмотка.




Рис. 6-3. Шестифазиый одноякориый преобразователь.

Контактные кольца присоединяются в большинстве случаев через трансформатор к сети переменного тока. В зависимости от числа фаз переменного тока различают однофазные, трехфазные и шестифазные преобразователи.

На рис. 6-4 схематически показан трехфазный преобразователь, для большей простоты двухполюсный с кольцевой обмоткой якоря. Точки присоединения контактных колец на обмотке якоря должны быть сдвинуты на 120 эл. град по отношению друг к другу.

При преобразовании переменного тока в постоянный преобразователь получает переменный ток со стороны колец и отдает постоянный ток со стороны коллектора. Со стороны колец он работает как синхронный двигатель, а со стороны коллектора-как генератор постоянного тока, обычно с параллельным возбуждением.

При преобразовании постоянного тока в переменный машина со стороны коллектора р1аботает как двигатель по-


Рис. 6-4. Схема соединений обмотки якори грехфазного преобразователя с коллектором и кольцами.

стоянного тока, а со стороны колец - как синхронный генератор.

Ток в обмотке якоря преобразователя можно рассматривать как результат наложения постоянного и переменного токов. Ток якоря, взаимодействуя с магнитным полем машины, создает вращающий момент, который соответствует в основном механическим и магнитным потерям в машине. Определив действительные токи в витках обмотки якоря одноякорного преобразователя и вызванные ими потери, найдем, что суммарные электрические потери в ней при/и gt;Зисо8ф==1 имеют меньшие значения, чем в случае, когда по той же обмотке проходит только постоянный или переменный ток, равный току со стороны коллектора или контактных колец.

При работе одноякорного преобразователя напряжения со стороны колец и коллектора связаны определенным соотношением, так как их можно считать равными соответствующим э. д. с. обмотки якоря (падения напряжения в ней практически невелики), которые наводятся одним и тем же магнитным потоком. Таким образом, регулирование напряжения, например, на коллекторе практически может быть осуществлено только путем изменения напряжения на кольцах.

Поперечная н. с. якоря от постоянного тока почти полностью уравновешивается поперечной н. с. от активной составляющей переменного тока. Поэтому условия коммутации одноякорного преобразователя при спокойной нагрузке приближаются к условиям коммутации машины постоянного тока, имеющей компенсационную обмотку. Однако они заметно ухудшаются при резких изменениях нагрузки, так

5856485 760010 70397 3



как при этом в коммутационной зоне нарушается указанное равновесие н. с. Они также ухудшаются при асинхронном пуске в ход, обычно применяемом для одноякорных преобразователей, как и для синхронных двигателей.

Одноякорные преобразователи применялись на тяговых трамвайны} под-

станциях, на подстанциях заводов и фабрик, где требовался постоянный ток (без регулирования его напряжения). В настоящее время они почти всюду вытеснены ртутными и другими выпрямителями, которые оказалиаь более экономичными и удобными в эксплуатации.

ГЛАВА СЕДЬМАЯ

КОЛЛЕКТОРНЫЕ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

7-1. Общие замечания

Коллекторные машины переменного тока обычно применяются как двигатели, т. е. для преобразования энергии однофазного или трехфазного тока в механическую энергию. Соответственно различают однофазные и трехфазные коллекторные двигатели переменного тока. Ротор их выполняется так же, как якорь .машины постоянного тока, - с петлевой или волновой обмоткой, соединенной с коллектором. В статоре рассматриваемых машин имеет место переменное магнитное поле, поэтому он собирается из тонких листов электротехнической стали в отличие от статора машин постоянного тока, ярмо которого обычно выпол-няекя из литой или прокатанной стали.

Коллекторные машины переменного тока, за исключением однофазных двигателей малой мощности, получили незначительное распространение. Они применяются лишь в специальных установках. К недостаткам, препятствующим их широкому распространению, нужно отнести; сложность изготовления и относительно высокую стоимость, необходимость тщательного ухода за коллектором и щетками, меньшую надежность в работе (из-за ухудшенных условий коммутации). Однако в ряде случаев они позволяют решать некоторые задачи, связанные с работой электропривода, более совершенным образом, чем бесколлекторные асинхронные двигатели. По сравнению с последними их преимущества заключаются в том, что они позволяют экономично и плавно регулировать скорость вращения и могут работать с лучшим cos ф.

7-2. Однофазные двигатели

Здесь рассмотрим однофазные коллекторные двигатели с последовательным возбуждением. Схема одного из таких двигателей приведена на рис. 7-1, где обозначают: В-обмотку возбуждения, помещенную на главных полюсах; К - компенсационную обмотку, помещенную в пазах статора и предназначенную для компенсации реакции якоря (ротора); Я - якорь (ротор) с наложенными на коллектор щетками; Л -обмотку дополнительных полюсов, зашунтированную активным сопротивлением R

Вращающий момент в двигателе получается в результате взаимодействия поля, созданного обмоткой возбуждения, и токов в об.мот-ке ротора. Этот момент и при переменном токе исе вре.мя направлен в одну сторону, так как

одновременно с изменением направления магнитного поля изменяется направление тока в обмотке ротора. Изменение направления вращения ротора осуществляется так же, как для двигателя постоянного тока, например пу-, тем переключения концов обмотки возбуждения.

Приведенная на рис. 7-1 схема не отличается в основном от схемы Двигателя постоянного тока последовательйого возбуждения. Однако для последнего компенсационную обмотку применяют очень редко, только при очень больших мощностях, тогда как для однофазных двигателей ее применяют, начиная с 10-15 кет и выше. Она компенсирует реакцию ротора (якоря), уменьшает потокосцепление обмотки ротора и, следовательно, ее индуктивное сопротивление, что необходимо для улучшения cos ф двигателя.

Дополнительные полюсы, так же как в машинах постоянного тока, служат для улучшения коммутации. Условия коммутации в одно-фазно.м двигателе получаются более тяжелыми, чем в машинах постоянного тока. В этом его существенный недостаток. Ухудшение коммутации здесь вызывается возникновением в коммутируемой секции (секции, замкнутой щеткой) трансформаторной э, д. с, кроме реактивной э. д. с. и э. д. с. вращения (от внешнего поля в коммутационной зоне). Трансформаторная э. д. с. возникает вследствие пульсаций потока главных полюсов, с осью которого совпадает ось коммутируемой секции. Эта секция является как бы замкнутой вторичной обмоткой трансформатора, первичной

Рис. 7-1. Сумма однофазного двигателя последовательного возбуждения.



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