Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Содержание

Конструкция машин постоянного токаКонструкция машины постоянного тока: 1 – вал, 2 – задний подшипниковый щит, 3 – коллектор, 4 – щетки, 5 – якорь, 6 – главные полюсы, 7 – обмотка возбуждения, 8 – станина, 9
МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА Конструкция машин постоянного токаКонструкция машины постоянного тока: 1 – вал, 2 – Конструкция машин постоянного токаКрепление главных полюсов машины постоянного тока с помощью болтов, Конструкция машин постоянного токаКонструкция могопакетного сердечника якоря: 1 – пакет сердечника, 2 Конструкция машин постоянного токаМедная (а) и изоляционная (б) пластины коллектора: 1 – выступ (петушок) коллекторной пластины Конструкция машин постоянного токаУстройство коллекторов на стальной втулке (а) и на пластмассе Конструкция машин постоянного токаУстройство щеткодержателей с радиальным (а) и наклонным (б) расположением Конструкция машин постоянного токаЛист неявнополюсного шихтованного магнитопровода статора с распределенными обмотками: 1 Принцип работы Принципиальная схема машины постоянного тока с кольцевой обмоткой якоря Принцип работы Электрическая схема якорной цепи Принцип работы Если машина работает в режиме двигателя, то к щеткам подводится ЭДС обмотки якоря и электромагнитный моментПри холостом ходе машины, когда ток в ЭДС обмотки якоря и электромагнитный моментРаспределение магнитного поля в воздушном зазоре машины ЭДС обмотки якоря и электромагнитный моментПусть i-й проводник обмотки якоря (всего в ЭДС обмотки якоря и электромагнитный моментЭДС машины Е равна ЭДС параллельной ветви, ЭДС обмотки якоря и электромагнитный моментЕсли представить линейную скорость va в видеva ЭДС обмотки якоря и электромагнитный моментПри нагрузке машины по проводникам обмотки якоря ЭДС обмотки якоря и электромагнитный моментТак как длина l всех проводников одинакова Реакция якоря Поле возбуждения (а) и поле якоря (б) при установке щеток на геометрической нейтрали Реакция якоря Для того чтобы определить характер распределения поля в воздушном зазоре Реакция якоря Распределение результирующего магнитного поля машины постоянного тока при нагрузке Реакция якоря Развернутые в линию статор и якорь (а) и распределение МДС Реакция якоря Полный ток в пределах, охватываемых этой линией, равен 2xА = Реакция якоря При x > /2 МДС Fqx уменьшается, так как линия Реакция якоря по поперечной оси Распределение поперечного поля якоря в воздушном зазоре Реакция якоря В машине с ненасыщенной магнитной системой  распределение  результирующего Размагничивающее действие реакции якоря Полюсное деление машины (а), распределение поля возбуждения (б), Реакция якоря Разложение МДС якоря при щетках, установленных не на геометрической нейтрали: Физические основы коммутацииПри вращении якоря коллекторные пластины поочередно входят в соприкосновение со Физические основы коммутацииПереключение коммутируемой секции из одной параллельной ветви в другую Физические основы коммутацииПериод коммутации Тк (с) зависит от ширины щетки bщ и Физические основы коммутацииКоммутируемая секция простой петлевой обмотки Физические основы коммутацииРасчетная схема для вывода закона изменения тока в коммутируемой секции:1 Физические основы коммутацииУлучшение коммутации путем увеличения сопротивления коммутируемой секции. Сопротивление цепи коммутируемой Физические основы коммутацииУлучшение коммутации путем уменьшения реактивной ЭДС. Этот метод в первую Физические основы коммутацииУлучшение коммутации путем создания коммутирующего поля в зоне коммутации. Наиболее Физические основы коммутацииСоздание коммутирующего поля с помощью дополнительных полюсов является наилучшим способом Физические основы коммутацииСхема установки дополнительных полюсов Физические основы коммутацииСоздание коммутирующего поля путем сдвига щеток. Сдвиг щеток с геометрической Физические основы коммутацииСхема включения обмотки дополнительных полюсов (ОДП) и конденсаторов для уменьшения радиопомех Генераторы постоянного токаКлассификация генераторов постоянного тока производится по способу их возбуждения. Они Генераторы постоянного токаЭлектрические схемы генераторов постоянного тока с электромагнитным возбуждением: а ‑ Генераторы постоянного токаУравнение равновесия напряжений для цепи якоря. Для режима генератора уравнение Генераторы постоянного токаУравнение баланса токов (для генераторов параллельного и смешанного возбуждения)Ia = Генераторы постоянного токаНагрузочная характеристика представляет собой зависимость напряжения генератора от тока возбуждения Генераторы постоянного токаХарактеристика холостого хода (1) и нагрузочная характеристика (2) генератора независимого возбуждения Генераторы постоянного токаВнешняя характеристика представляет собой зависимость напряжения генератора от тока нагрузки Генераторы постоянного токаВнешние характеристики генератора постоянного тока с независимым (1), параллельным (2), Генераторы постоянного токаВнешняя характеристика генератора параллельного возбуждения Генераторы постоянного токаРегулировочная характеристика представляет зависимость тока возбуждения генератора от его тока Генераторы постоянного токаРегулировочные характеристики генератора постоянного тока с независимым (1), параллельным (2), Условия самовозбуждения ГПТ с параллельным и смешанным возбуждениемХарактеристика холостого хода (1) и Условия самовозбуждения ГПТ с параллельным и смешанным возбуждениемХарактеристики холостого хода (1 ‑ Условия самовозбуждения ГПТ с параллельным и смешанным возбуждениемДля самовозбуждения генератора необходимо выполнение Классификация двигателей постоянного токаКак и генераторы, двигатели постоянного тока классифицируются по способу Основные уравнения Уравнение равновесия напряжений для цепи якоря. Для режима двигателя уравнение Основные уравнения Уравнение баланса токов (для двигателей параллельного и смешанного возбуждения):I = Условия устойчивой работы двигателей постоянного тока Анализ устойчивости работы двигателя постоянного тока Способы и условия пуска двигателей постоянного тока При пуске двигателя (n = Способы и условия пуска двигателей постоянного тока Кроме того, поскольку пропорционально росту Способы и условия пуска двигателей постоянного тока Поэтому прямой пуск (прямое включение Способы и условия пуска двигателей постоянного тока Пуск при пониженном напряжении можно Способы и условия пуска двигателей постоянного тока Пуск с помощью пускового реостата. Способы и условия пуска двигателей постоянного тока Условия пуска двигателей независимого, параллельного Способы и условия пуска двигателей постоянного тока Второе условие вытекает из требования Способы и условия пуска двигателей постоянного тока Схема включения пускового реостата РП Способы и условия пуска двигателей постоянного тока Условия пуска двигателя последовательного возбуждения.Первым Способы регулирования скорости двигателей постоянного токаn = c1 (U - IaRa)/ Ф,Частота Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока1.Регулирование частоты вращения изменением подводимого напряжения. Регулирования Способы регулирования скорости двигателей постоянного токаСкоростные и механические характеристики двигателя при плавном Способы регулирования скорости двигателей постоянного токаЧастным случаем регулирования изменением напряжения является импульсное Способы регулирования скорости двигателей постоянного токаИмпульсное регулирование напряжения Способы регулирования скорости двигателей постоянного токаТок якоря при импульсном регулировании напряжения Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока2.Регулирование частоты вращения путем изменения сопротивления цепи Способы регулирования скорости двигателей постоянного токаСхема включения регулировочного реостата Raд в цепь якоря Способы регулирования скорости двигателей постоянного токаМеханические (скоростные) характеристики при изменении сопротивления цепи якоря Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока3.Регулирование частоты вращения изменением магнитного потока. При Способы регулирования скорости двигателей постоянного токаСкоростные характеристики двигателей независимого (параллельного) возбуждения при изменении тока возбуждения Способы регулирования скорости двигателей постоянного токаМеханические характеристики двигателей независимого (параллельного) возбуждения при изменении тока возбуждения Способы реверса и торможения двигателей постоянного тока Схемы включения обмоток двигателя в Способы реверса и торможения двигателей постоянного тока Схема динамического торможения (а) и Способы реверса и торможения двигателей постоянного тока Схема (а) торможения противовключением и
Слайды презентации

Слайд 2 Конструкция машин постоянного тока
Конструкция машины постоянного тока: 1

Конструкция машин постоянного токаКонструкция машины постоянного тока: 1 – вал, 2

– вал, 2 – задний подшипниковый щит, 3 –

коллектор, 4 – щетки, 5 – якорь, 6 – главные полюсы, 7 – обмотка возбуждения, 8 – станина, 9 – передний подшипниковый щит, 10 – вентилятор, 11 – лапы, 12 - подшипники

Слайд 3 Конструкция машин постоянного тока
Крепление главных полюсов машины постоянного

Конструкция машин постоянного токаКрепление главных полюсов машины постоянного тока с помощью

тока с помощью болтов, ввернутых в полюс (а), и

с помощью болтов, ввернутых в массивный стержень (б): 1 – полюсный наконечник, 2 – сердечник полюса, 3 - болт, 4 – заклепка, 5 – катушка обмотки возбуждения, 6 – массивный стержень, 7 – крайние листы полюса

Слайд 4 Конструкция машин постоянного тока
Конструкция могопакетного сердечника якоря: 1

Конструкция машин постоянного токаКонструкция могопакетного сердечника якоря: 1 – пакет сердечника,

– пакет сердечника, 2 – радиальный вентиляционный канал, 3

– бандаж лобовой части обмотки якоря, 4 – пластина коллектора

Слайд 5 Конструкция машин постоянного тока
Медная (а) и изоляционная (б)

Конструкция машин постоянного токаМедная (а) и изоляционная (б) пластины коллектора: 1 – выступ (петушок) коллекторной пластины

пластины коллектора: 1 – выступ (петушок) коллекторной пластины


Слайд 6 Конструкция машин постоянного тока
Устройство коллекторов на стальной втулке

Конструкция машин постоянного токаУстройство коллекторов на стальной втулке (а) и на

(а) и на пластмассе (б): 1 – стальная втулка,

2 – миканитовые изоляционные манжеты, 3 - коллекторные пластины, 4 –нажимной фланец, 5 - контргайка, 6 - пластмасса, 7 - стальные бандажи

Слайд 7 Конструкция машин постоянного тока
Устройство щеткодержателей с радиальным (а)

Конструкция машин постоянного токаУстройство щеткодержателей с радиальным (а) и наклонным (б)

и наклонным (б) расположением щеток: 1 – щеткодержатель, 2

– щетка, 3 – пружина, 4 – электрический вывод, 5 - колодки

Слайд 8 Конструкция машин постоянного тока
Лист неявнополюсного шихтованного магнитопровода статора

Конструкция машин постоянного токаЛист неявнополюсного шихтованного магнитопровода статора с распределенными обмотками:

с распределенными обмотками: 1 – пазы для обмотки возбуждения

и компенсационной обмотки, 2 – пазы для обмотки дополнительных полюсов

Слайд 9 Принцип работы
Принципиальная схема машины постоянного тока с

Принцип работы Принципиальная схема машины постоянного тока с кольцевой обмоткой якоря

кольцевой обмоткой якоря


Слайд 10 Принцип работы
Электрическая схема якорной цепи

Принцип работы Электрическая схема якорной цепи

Слайд 11 Принцип работы
Если машина работает в режиме двигателя,

Принцип работы Если машина работает в режиме двигателя, то к щеткам

то к щеткам подводится постоянный ток. Коллектор в этом

случае преобразует постоянный ток внешней сети в переменный ток, протекающий по обмотке якоря, т.е. является инвертором.

Если машина работает в режиме генератора, то переменная ЭДС обмотки выпрямляется с помощью коллектора, т.е. коллектор является выпрямителем.


Слайд 12 ЭДС обмотки якоря и электромагнитный момент
При холостом ходе

ЭДС обмотки якоря и электромагнитный моментПри холостом ходе машины, когда ток

машины, когда ток в якоре Iа равен нулю, магнитный

поток создается только обмоткой возбуждения. Поскольку воздушный зазор между якорем и полюсным наконечником мал, то бóльшая часть потока будет замыкаться под полюсным наконечником.

В этом случае магнитная индукция под полюсным наконечником постоянна, а в межполюсном пространстве она будет резко уменьшаться и на геометрической нейтрали (поперечная ось q) будет равна нулю.


Слайд 13 ЭДС обмотки якоря и электромагнитный момент
Распределение магнитного поля

ЭДС обмотки якоря и электромагнитный моментРаспределение магнитного поля в воздушном зазоре

в воздушном зазоре машины постоянного тока при холостом ходе:

1 – реальное распределение индукции, 2 – среднее значение индукции

Слайд 14 ЭДС обмотки якоря и электромагнитный момент
Пусть i-й проводник

ЭДС обмотки якоря и электромагнитный моментПусть i-й проводник обмотки якоря (всего

обмотки якоря (всего в обмотке якоря N последовательно соединенных

проводников) имеет активную длину l и вращается в магнитном поле с окружной скоростью va. Тогда наводимая в нем ЭДС будет равна
ei = Bilva

Слайд 15 ЭДС обмотки якоря и электромагнитный момент
ЭДС машины Е

ЭДС обмотки якоря и электромагнитный моментЭДС машины Е равна ЭДС параллельной

равна ЭДС параллельной ветви, в которой расположены N/(2a) последовательно

соединенных проводника. Предполагая, что обмотка имеет диаметральный шаг y1 =  , получим

Заменим реальное распределение магнитной индукции (кривая 1) прямой 2, параллельной оси абсцисс и имеющей ординату Вср, равную


Слайд 16 ЭДС обмотки якоря и электромагнитный момент
Если представить линейную

ЭДС обмотки якоря и электромагнитный моментЕсли представить линейную скорость va в

скорость va в виде

va = Daω/2π = 2p ω/2π

и

учесть, что магнитный поток полюса Ф = Bср l, то ЭДС машины можно записать в виде:
E = pN/(2πa) ωФ , E = cωФ

Слайд 17 ЭДС обмотки якоря и электромагнитный момент
При нагрузке машины

ЭДС обмотки якоря и электромагнитный моментПри нагрузке машины по проводникам обмотки

по проводникам обмотки якоря протекает ток параллельной ветви ia

= i/(2a), где i — сетевой ток машины. При взаимодействии тока ia с магнитным полем возникает электромагнитная сила. При установке щеток на поперечной оси на все N проводников обмотки якоря эти силы будут действовать в одну сторону. Тогда сила, действующая на i-й проводник, и развиваемый ей момент будут равны

fi = Biial , mi = Σ fiDa

Слайд 18 ЭДС обмотки якоря и электромагнитный момент
Так как длина

ЭДС обмотки якоря и электромагнитный моментТак как длина l всех проводников

l всех проводников одинакова и через них протекает один

и тот же ток ia, то электромагнитный момент, развиваемый машиной, будет равен

M = (pN / 2a) iaФ = ciaФ = c’iФ


Слайд 19 Реакция якоря
Поле возбуждения (а) и поле якоря

Реакция якоря Поле возбуждения (а) и поле якоря (б) при установке щеток на геометрической нейтрали

(б) при установке щеток на геометрической нейтрали


Слайд 20 Реакция якоря
Для того чтобы определить характер распределения

Реакция якоря Для того чтобы определить характер распределения поля в воздушном

поля в воздушном зазоре машины при нагрузке, найдем распределение

МДС и индукции поперечного поля якоря. При расчетах обычно делают допущение, что проводники обмотки якоря равномерно распределены по его окружности. Через каждый из N проводников обмотки якоря протекает ток параллельной ветви ia = i/(2а). Тогда линейная нагрузка якоря A равна
A = iaN/(Da)

Слайд 21 Реакция якоря
Распределение результирующего магнитного поля машины постоянного

Реакция якоря Распределение результирующего магнитного поля машины постоянного тока при нагрузке

тока при нагрузке


Слайд 22 Реакция якоря
Развернутые в линию статор и якорь

Реакция якоря Развернутые в линию статор и якорь (а) и распределение

(а) и распределение МДС якоря (б) вдоль воздушного зазора


Слайд 23 Реакция якоря
Полный ток в пределах, охватываемых этой

Реакция якоря Полный ток в пределах, охватываемых этой линией, равен 2xА

линией, равен 2xА = 2Fqx , где Fqx ‑

поперечная МДС якоря на один воздушный зазор. При x = 0 ‑ Fqx = 0. С увеличением х поперечная МДС якоря возрастает, достигая максимального значения Fqmax на геометрической нейтрали (при x =  /2):

Fqmax = A/2

Слайд 24 Реакция якоря
При x > /2 МДС Fqx

Реакция якоря При x > /2 МДС Fqx уменьшается, так как

уменьшается, так как линия поля будет охватывать часть проводников

с противоположным направлением тока. Поперечную МДС якоря Fqx можно представить в виде двух составляющих, одна из которых (Fx) равна магнитному напряжению воздушного зазора x, а другая (F/стx) - сумме магнитных напряжений ферромагнитных участков магнитной цепи:

Fqx = Fx + Fстx


Слайд 25 Реакция якоря по поперечной оси
Распределение поперечного поля

Реакция якоря по поперечной оси Распределение поперечного поля якоря в воздушном зазоре

якоря в воздушном зазоре


Слайд 26 Реакция якоря
В машине с ненасыщенной магнитной системой

Реакция якоря В машине с ненасыщенной магнитной системой распределение результирующего магнитного

распределение результирующего магнитного поля в

зазоре машины при нагрузке можно получить, применив принцип наложения, т. е. путем суммирования в каждой точке х кривых распределения индукции поперечного поля якоря Bqx и распределения индукции поля возбуждения B0x. В итоге получится кривая распределения результирующего магнитного поля в воздушном зазоре Вx(нг).

Слайд 27 Размагничивающее действие реакции якоря
Полюсное деление машины (а),

Размагничивающее действие реакции якоря Полюсное деление машины (а), распределение поля возбуждения

распределение поля возбуждения (б), поля якоря (в) и результирующего

поля (г) в воздушном зазоре

Слайд 28 Реакция якоря
Разложение МДС якоря при щетках, установленных

Реакция якоря Разложение МДС якоря при щетках, установленных не на геометрической

не на геометрической нейтрали: а – распределение тока в

проводниках обмотки, б – образование поперечной МДС Fq,
в – образование продольной МДС Fd

Слайд 29 Физические основы коммутации
При вращении якоря коллекторные пластины поочередно

Физические основы коммутацииПри вращении якоря коллекторные пластины поочередно входят в соприкосновение

входят в соприкосновение со щеткой. При этом секции, присоединенные

к этим пластинам, замыкаются щеткой накоротко, а при дальнейшем перемещении якоря переходят в другую параллельную ветвь обмотки . При переходе секции из одной параллельной ветви в другую ток в ней меняет направление на противоположное. Процесс переключения секции из одной параллельной ветви в другую носит название коммутации. Секция, накоротко замкнутая щеткой, называется коммутируемой секцией, а время, в течение которого происходит это замыкание, — периодом коммутации.

Слайд 30 Физические основы коммутации
Переключение коммутируемой секции из одной параллельной

Физические основы коммутацииПереключение коммутируемой секции из одной параллельной ветви в другую

ветви в другую


Слайд 31 Физические основы коммутации
Период коммутации Тк (с) зависит от

Физические основы коммутацииПериод коммутации Тк (с) зависит от ширины щетки bщ

ширины щетки bщ и окружной скорости коллектора vк =

Dкn / 60 = Kbкn / 60. Для простой петлевой обмотки справедливо

Тк = bщ /vк = 60щ/(Kn)

Слайд 32 Физические основы коммутации
Коммутируемая секция простой петлевой обмотки

Физические основы коммутацииКоммутируемая секция простой петлевой обмотки

Слайд 33 Физические основы коммутации
Расчетная схема для вывода закона изменения

Физические основы коммутацииРасчетная схема для вывода закона изменения тока в коммутируемой

тока в коммутируемой секции:
1 – коммутируемая секция, 2 –

4 – коллекторные пластины

Слайд 34 Физические основы коммутации
Улучшение коммутации путем увеличения сопротивления коммутируемой

Физические основы коммутацииУлучшение коммутации путем увеличения сопротивления коммутируемой секции. Сопротивление цепи

секции. Сопротивление цепи коммутируемой секции состоит из сопротивления самой

секции, сопротивления выводов секции, соединяющих ее с коллектором, и переходного сопротивления щеточного контакта. Сопротивления секции и выводов малы по сравнению с rш, а их увеличение приведет к росту электрических потерь и снижению КПД.

Слайд 35 Физические основы коммутации
Улучшение коммутации путем уменьшения реактивной ЭДС.

Физические основы коммутацииУлучшение коммутации путем уменьшения реактивной ЭДС. Этот метод в

Этот метод в первую очередь относится к машинам, не

имеющим дополнительных полюсов. Значение реактивной ЭДС может быть получено по формуле Пихельмайера:

eр = 2wslAva

Слайд 36 Физические основы коммутации
Улучшение коммутации путем создания коммутирующего поля

Физические основы коммутацииУлучшение коммутации путем создания коммутирующего поля в зоне коммутации.

в зоне коммутации. Наиболее целесообразным способом улучшения коммутации является

компенсация реактивной ЭДС. Для этого в зоне, где располагаются проводники коммутируемых секций, необходимо создать такое магнитное поле, чтобы ЭДС вращения имела направление, противоположное направлению реактивной ЭДС и была бы равна или несколько превышала ее. Если ер — ек = 0, то в машине будет прямолинейная коммутация, а если ер — ек < 0, то коммутация будет носить ускоренный характер. Для того чтобы получить оптимальную ускоренную коммутацию, следует увеличить ЭДС eк принять ее равной eк = (1,1 ‑ 1,15) eр.

Слайд 37 Физические основы коммутации
Создание коммутирующего поля с помощью дополнительных

Физические основы коммутацииСоздание коммутирующего поля с помощью дополнительных полюсов является наилучшим

полюсов является наилучшим способом улучшения коммутации в машинах постоянного

тока. В настоящее время дополнительные полюсы применяются во всех машинах мощностью 1 кВт и выше.

Слайд 38 Физические основы коммутации
Схема установки дополнительных полюсов

Физические основы коммутацииСхема установки дополнительных полюсов

Слайд 39 Физические основы коммутации
Создание коммутирующего поля путем сдвига щеток.

Физические основы коммутацииСоздание коммутирующего поля путем сдвига щеток. Сдвиг щеток с

Сдвиг щеток с геометрической нейтрали для получения коммутирующего поля

применяется в машинах, не имеющих дополнительных полюсов. Щетки сдвигаются с нейтрали таким образом, чтобы коммутируемые секции располагались за физической нейтралью, в зоне, где имеется поле главных полюсов. Щетки следует сдвигать с геометрической нейтрали по направлению вращения якоря у генераторов и против направления вращения — у двигателей.

Слайд 40 Физические основы коммутации
Схема включения обмотки дополнительных полюсов (ОДП)

Физические основы коммутацииСхема включения обмотки дополнительных полюсов (ОДП) и конденсаторов для уменьшения радиопомех

и конденсаторов для уменьшения радиопомех


Слайд 41 Генераторы постоянного тока
Классификация генераторов постоянного тока производится по

Генераторы постоянного токаКлассификация генераторов постоянного тока производится по способу их возбуждения.

способу их возбуждения. Они подразделяются на генераторы с независимым

возбуждением и с самовозбуждением. Генераторы первого типа выполняются с электромагнитным или магнитоэлектрическим возбуждением. В генераторах с электромагнитным возбуждением обмотка возбуждения, расположенная на главных полюсах, подключается к независимому источнику питания.

Слайд 42 Генераторы постоянного тока
Электрические схемы генераторов постоянного тока с

Генераторы постоянного токаЭлектрические схемы генераторов постоянного тока с электромагнитным возбуждением: а

электромагнитным возбуждением: а ‑ независимое возбуждение, б ‑ параллельное

возбуждение, в ‑ последовательное возбуждение, г ‑ смешанное возбуждение; ОДП ‑ обмотка добавочных полюсов, ОВ ‑ обмотка возбуждения, ОВС ‑ обмотка последовательного возбуждения (сериесная), ОВШ ‑ обмотка параллельного возбуждения (шунтовая)

Слайд 43 Генераторы постоянного тока
Уравнение равновесия напряжений для цепи якоря.

Генераторы постоянного токаУравнение равновесия напряжений для цепи якоря. Для режима генератора

Для режима генератора уравнение цепи якоря имеет вид
U =

E - Ia ra - Uщ

Уравнение равновесия напряжений для цепи возбуждения. Для обмотки независимого напряжения справедливо
Uв = Iв rв

Для генераторов параллельного и смешанного возбуждения справедливо
U = Iв rв


Слайд 44 Генераторы постоянного тока
Уравнение баланса токов (для генераторов параллельного

Генераторы постоянного токаУравнение баланса токов (для генераторов параллельного и смешанного возбуждения)Ia

и смешанного возбуждения)
Ia = Iв + I
Рабочие свойства

электрических машин определяются их характеристиками. Для генераторов постоянного тока основными являются характеристика холостого хода, нагрузочная, внешняя и регулировочная характеристики.

Слайд 45 Генераторы постоянного тока
Нагрузочная характеристика представляет собой зависимость напряжения

Генераторы постоянного токаНагрузочная характеристика представляет собой зависимость напряжения генератора от тока

генератора от тока возбуждения U = f(Iв) при неизменном

токе якоря Ia = const. Практическое значение этой характеристики заключается в возможности определить по ней размагничивающее действие реакции якоря и определить зависимость реакции якоря от насыщения магнитной цепи и тока якоря.

Слайд 46 Генераторы постоянного тока
Характеристика холостого хода (1) и нагрузочная

Генераторы постоянного токаХарактеристика холостого хода (1) и нагрузочная характеристика (2) генератора независимого возбуждения

характеристика (2) генератора независимого возбуждения


Слайд 47 Генераторы постоянного тока
Внешняя характеристика представляет собой зависимость напряжения

Генераторы постоянного токаВнешняя характеристика представляет собой зависимость напряжения генератора от тока

генератора от тока нагрузки U = f(I) при постоянном

токе возбуждения Iв = const (для генератора с независимым возбуждением) или при постоянном сопротивлении цепи обмотки возбуждения rв = const (для генераторов с самовозбуждением).

Слайд 48 Генераторы постоянного тока
Внешние характеристики генератора постоянного тока с

Генераторы постоянного токаВнешние характеристики генератора постоянного тока с независимым (1), параллельным

независимым (1), параллельным (2), смешанным согласным (3) и смешанным

встречным (4) возбуждением

Слайд 49 Генераторы постоянного тока
Внешняя характеристика генератора параллельного возбуждения

Генераторы постоянного токаВнешняя характеристика генератора параллельного возбуждения

Слайд 50 Генераторы постоянного тока
Регулировочная характеристика представляет зависимость тока возбуждения

Генераторы постоянного токаРегулировочная характеристика представляет зависимость тока возбуждения генератора от его

генератора от его тока нагрузки Iв = f(I) при

неизменном напряжении U = Uном. Ее обычно снимают при увеличении нагрузки (первая точка характеристики соответствует режиму холостого хода, когда I = 0).

Слайд 51 Генераторы постоянного тока
Регулировочные характеристики генератора постоянного тока с

Генераторы постоянного токаРегулировочные характеристики генератора постоянного тока с независимым (1), параллельным

независимым (1), параллельным (2), смешанным согласным (3) и смешанным

встречным (4) возбуждением

Слайд 52 Условия самовозбуждения ГПТ с параллельным и смешанным возбуждением
Характеристика

Условия самовозбуждения ГПТ с параллельным и смешанным возбуждениемХарактеристика холостого хода (1)

холостого хода (1) и характеристики цепи возбуждения (2 ‑

4) при постоянной частоте вращения генератора

Слайд 53 Условия самовозбуждения ГПТ с параллельным и смешанным возбуждением
Характеристики

Условия самовозбуждения ГПТ с параллельным и смешанным возбуждениемХарактеристики холостого хода (1

холостого хода (1 ‑ 3) и характеристика цепи возбуждения

(4) при переменной частоте вращения генератора

Слайд 54 Условия самовозбуждения ГПТ с параллельным и смешанным возбуждением
Для

Условия самовозбуждения ГПТ с параллельным и смешанным возбуждениемДля самовозбуждения генератора необходимо

самовозбуждения генератора необходимо выполнение следующих условий:
1. В машине

должен существовать остаточный магнитный поток.
2. Поток возбуждения должен быть направлен согласно с остаточным потоком.
3. Сопротивление цепи обмотки возбуждения должно быть меньше критического или частота вращения якоря должна быть больше критической.

Слайд 55 Классификация двигателей постоянного тока
Как и генераторы, двигатели постоянного

Классификация двигателей постоянного токаКак и генераторы, двигатели постоянного тока классифицируются по

тока классифицируются по способу включения обмотки возбуждения. Различают двигатели

независимого, параллельного, последовательного и смешанного возбуждения. Электрические схемы этих двигателей имеют такой же вид, как и схемы соответствующих генераторов. Отличие заключается в том, что ток якоря Ia в двигателях независимого и последовательного возбуждения равен току сетевому току I, а в двигателях параллельного и смешанного возбуждения из сети потребляется и ток возбуждения Iв.

Слайд 56 Основные уравнения
Уравнение равновесия напряжений для цепи якоря.

Основные уравнения Уравнение равновесия напряжений для цепи якоря. Для режима двигателя

Для режима двигателя уравнение цепи якоря имеет вид:
U =

E + Ia ra + Uщ

Упрощение уравнения производится также, как в генераторах

U = E + IaRa

Уравнения равновесия напряжений для цепи возбуждения не отличаются от аналогичных уравнений для генератора.


Слайд 57 Основные уравнения
Уравнение баланса токов (для двигателей параллельного

Основные уравнения Уравнение баланса токов (для двигателей параллельного и смешанного возбуждения):I

и смешанного возбуждения):
I = Ia + Iв
Уравнение движения
J.

d/dt = M – Mс

Уравнение частоты вращения двигателя

ω = (U –IaRa)/cФ
или
n = (30/π) ω = c1 (U – IaRa)/Ф.


Слайд 58 Условия устойчивой работы двигателей постоянного тока
Анализ устойчивости

Условия устойчивой работы двигателей постоянного тока Анализ устойчивости работы двигателя постоянного тока

работы двигателя постоянного тока


Слайд 59 Способы и условия пуска двигателей постоянного тока
При

Способы и условия пуска двигателей постоянного тока При пуске двигателя (n

пуске двигателя (n = 0) ЭДС, наводимая в обмотке

якоря, равна нулю, а ток равен
Iaп = U/Ra

Поскольку сопротивление цепи якоря Ra невелико, то при пуске с номинальным напряжением (U = Uном) ток якоря в 10 — 50 раз будет превышать номинальное значение. Такой ток недопустим ни для щеток, ни для обмоток, ни для сети.


Слайд 60 Способы и условия пуска двигателей постоянного тока
Кроме

Способы и условия пуска двигателей постоянного тока Кроме того, поскольку пропорционально

того, поскольку пропорционально росту тока возрастает электромагнитный момент двигателя,

то большой момент может привести к поломке узла, соединяющего вал двигателя и приводимого механизма. По допустимым условиям работы коллекторно-щеточного узла пусковой ток ограничен ‑ Iaп  (2 ‑ 2,5) Iaном.

Слайд 61 Способы и условия пуска двигателей постоянного тока
Поэтому

Способы и условия пуска двигателей постоянного тока Поэтому прямой пуск (прямое

прямой пуск (прямое включение в сеть) допускается только для

двигателей малой мощности с относительно большим сопротивлением цепи якоря. Для более мощных двигателей необходимо уменьшать пусковой ток до указанных выше значений. Достигнуть этого можно или снижением подводимого напряжения, или включением последовательно с обмоткой якоря добавочного активного сопротивления (пускового реостата).

Слайд 62 Способы и условия пуска двигателей постоянного тока
Пуск

Способы и условия пуска двигателей постоянного тока Пуск при пониженном напряжении

при пониженном напряжении можно осуществить, если двигатель подключен к

отдельному регулируемому источнику постоянного тока. В этом случае напряжение источника при включении двигателя плавно увеличивают, что позволяет избежать больших толчков тока. Начальное напряжение при пуске выбирается так, чтобы в первый момент пуска (n = 0) ток в цепи якоря Iaп  (2 ‑ 2,5) Iaном.

Слайд 63 Способы и условия пуска двигателей постоянного тока
Пуск

Способы и условия пуска двигателей постоянного тока Пуск с помощью пускового

с помощью пускового реостата. Максимальное значение сопротивления пускового реостата

выбирается так, чтобы в первый момент пуска (n = 0) ток в цепи якоря Iaп  (2 ‑ 2,5) Iaном. По мере разгона двигателя растет наводимая в его обмотке ЭДС, вследствие чего ток якоря будет уменьшаться. Поэтому по мере разгона двигателя сопротивление пускового реостата постепенно уменьшают, а когда частота вращения достигнет установившегося значения — выводят полностью (Rп = 0), поскольку пусковые реостаты по условиям охлаждения рассчитаны на кратковременное протекание тока.

Слайд 64 Способы и условия пуска двигателей постоянного тока
Условия

Способы и условия пуска двигателей постоянного тока Условия пуска двигателей независимого,

пуска двигателей независимого, параллельного и смешанного возбуждения.
Первым условием является

ограничение пускового тока одним из двух рассмотренных способов.

Слайд 65 Способы и условия пуска двигателей постоянного тока
Второе

Способы и условия пуска двигателей постоянного тока Второе условие вытекает из

условие вытекает из требования минимального времени пуска. Для этого,

как следует из уравнения движения, необходимо максимизировать пусковой момент. Увеличить пусковой момент Mп при ограниченном значении тока Iaп можно только за счет увеличения магнитного потока Ф. Поэтому вторым условием пуска является требование пуска при максимальном токе возбуждения. Для этого при пуске обмотку возбуждения включают на полное напряжение сети и полностью выводят регулировочный реостат Rв.

Слайд 66 Способы и условия пуска двигателей постоянного тока
Схема

Способы и условия пуска двигателей постоянного тока Схема включения пускового реостата

включения пускового реостата РП для пуска двигателя параллельного возбуждения:

Я, Ш, Л – выводы пускового реостата для подключения обмоток якоря и возбуждения, а также сети (линии)

Слайд 67 Способы и условия пуска двигателей постоянного тока
Условия

Способы и условия пуска двигателей постоянного тока Условия пуска двигателя последовательного

пуска двигателя последовательного возбуждения.
Первым условием является ограничение пускового тока

одним из двух рассмотренных способов.

Второе условие пуска ‑ запрещение пуска двигателя без нагрузки. Обычно пуск можно проводить, если Mc  (20 ‑ 30)% Mном.


Слайд 68 Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока
n = c1

Способы регулирования скорости двигателей постоянного токаn = c1 (U - IaRa)/

(U - IaRa)/ Ф,
Частота вращения равна
откуда следует, что ее

можно регулировать тремя способами: изменением напряжения якоря U, изменением сопротивления цепи якоря Ra, изменением потока возбуждения Ф.

Слайд 69 Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока
1.Регулирование частоты вращения

Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока1.Регулирование частоты вращения изменением подводимого напряжения.

изменением подводимого напряжения. Регулирования скорости полагают неизменными сопротивление цепи

якоря и ток возбуждения. В этом случае частота вращения двигателей постоянного тока примерно пропорциональна приложенному напряжению U. Поскольку работа двигателя при U > Uном обычно недопустима по потенциальным условиям работы коллектора, то данный способ позволяет регулировать частоту вращения вниз от частоты вращения, соответствующей естественной характеристике.

Слайд 70 Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока
Скоростные и механические

Способы регулирования скорости двигателей постоянного токаСкоростные и механические характеристики двигателя при

характеристики двигателя при плавном изменении напряжения, подводимого к цепи

якоря

Слайд 71 Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока
Частным случаем регулирования

Способы регулирования скорости двигателей постоянного токаЧастным случаем регулирования изменением напряжения является

изменением напряжения является импульсное регулирование напряжения. В этом случае

постоянное по значению и направлению напряжение периодически подается на якорь в виде отдельных импульсов .При таком питании среднее значение напряжения на якоре, которое определяет частоту вращения двигателя, равно
Uср = (tи/Tц)U = U

Слайд 72 Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока
Импульсное регулирование напряжения

Способы регулирования скорости двигателей постоянного токаИмпульсное регулирование напряжения

Слайд 73 Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока
Ток якоря при

Способы регулирования скорости двигателей постоянного токаТок якоря при импульсном регулировании напряжения

импульсном регулировании напряжения


Слайд 74 Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока
2.Регулирование частоты вращения

Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока2.Регулирование частоты вращения путем изменения сопротивления

путем изменения сопротивления цепи якоря. При рассмотрении этого способа

регулирования полагают неизменными ток возбуждения Iв двигателя и напряжение сети U. Для изменения сопротивления Ra в цепь якоря последовательно включают регулировочный реостат Raд. При одном и том же токе якоря Ia и, следовательно, электромагнитного момента M это приводит к уменьшению частоты вращения двигателя (чем больше сопротивление Raд, тем меньше скорость).

Слайд 75 Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока
Схема включения регулировочного

Способы регулирования скорости двигателей постоянного токаСхема включения регулировочного реостата Raд в цепь якоря

реостата Raд в цепь якоря


Слайд 76 Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока
Механические (скоростные) характеристики

Способы регулирования скорости двигателей постоянного токаМеханические (скоростные) характеристики при изменении сопротивления цепи якоря

при изменении сопротивления цепи якоря


Слайд 77 Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока
3.Регулирование частоты вращения

Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока3.Регулирование частоты вращения изменением магнитного потока.

изменением магнитного потока. При рассмотрении этого способа регулирования полагают

неизменными сопротивление и напряжение цепи якоря. Регулирование магнитного потока осуществляется изменением тока возбуждения двигателя. Так как в номинальном режиме (на естественной характеристике) магнитная цепь двигателя рассчитывается на работу почти с наибольшими значениями магнитного потока (на колене кривой характеристики холостого хода), то увеличение тока возбуждения не приводит к заметному увеличению потока. Поэтому поток изменяют в сторону уменьшения от расчетного значения путем уменьшения тока возбуждения.

Слайд 78 Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока
Скоростные характеристики двигателей

Способы регулирования скорости двигателей постоянного токаСкоростные характеристики двигателей независимого (параллельного) возбуждения при изменении тока возбуждения

независимого (параллельного) возбуждения при изменении тока возбуждения


Слайд 79 Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока
Механические характеристики двигателей

Способы регулирования скорости двигателей постоянного токаМеханические характеристики двигателей независимого (параллельного) возбуждения при изменении тока возбуждения

независимого (параллельного) возбуждения при изменении тока возбуждения


Слайд 80 Способы реверса и торможения двигателей постоянного тока
Схемы

Способы реверса и торможения двигателей постоянного тока Схемы включения обмоток двигателя

включения обмоток двигателя в рабочем режиме (а) и при

реверсе путем изменения направления тока возбуждения (б) и полярности напряжения, подводимого к цепи якоря (в)

Слайд 81 Способы реверса и торможения двигателей постоянного тока
Схема

Способы реверса и торможения двигателей постоянного тока Схема динамического торможения (а)

динамического торможения (а) и механические ( скоростные) характеристики (б)

двигателя параллельного (независимого) возбуждения

  • Имя файла: mashiny-postoyannogo-toka.pptx
  • Количество просмотров: 117
  • Количество скачиваний: 0