50.Генератор постоянного тока смешанного возбуждения.

Генератор смешанного возбуждения имеет параллельную и последовательную обмотки возбуждения. Поток возбуждения создается в основном параллельной обмоткой. Последовательная обмотка обычно включается согласно с параллельной (чтобы МДС обмоток складывались), что обеспечивает получение жесткой внешней характеристики генератора. В режиме хх генератор имеет только параллельное возбуждение, т.к. ток в последовательной обмотке возбуждения отсутствует. С появлением нагрузки возникает МДС последовательной обмотки возбуждения, которая подмагничивает машину, компенсирует размагничивающее действие реакции якоря и падение напряжения в якоре. В этом случае внешняя характеристика становится наиболее жесткой, т.е. напряжение на зажимах генератора при увеличении тока нагрузки остается практически неизменным (график 2). Если же требуется, чтобы напряжение на зажимах потребителя (в конце линии) оставалось практически неизменным, тот число витков последовательной обмотки увеличивают так, чтобы МДС этой обмотки компенсировала еще и падение напряжения в проводах (График 1).

При встречном включении обмоток возбуждения напряжение генератора с ростом тока нагрузки резко уменьшается (График 3).

Генераторы смешанного возбуждения с согласным включением обмоток возбуждения применяют для питания силовой нагрузки в случаях, когда требуется постоянство напряжения в линии.

51.Электромагнитный момент машины постоянного тока.

При прохождении по пазовым проводникам обмотки якоря тока ia на каждом из проводников появляется электромагнитная сила . Совокупность всех электромагнитных сил Fэм на якоре, действующих на плечо, равное радиусу сердечника якоря (D_a/2), создает на якоре электромагнитный момент М.

Исходя из прямоугольного распределения магнитной индукции в зазоре, следует считать, что сила Fэм одновременно действует на число пазовых проводников N_i=α_iN. Следовательно ЭМ момент постоянного тока М = Fэм α_iN D_a/2. Т.о. можем получить конечное выражение для ЭМ момента постоянного тока:

М = В_δl_i[I_a/2a]α_iN D_a/2

Используя выражение основного магнитного потока получим выражение электромагнитного момента:

М = с_мФI_a

c_м – величина, постоянная для данной машины. Электромагнитный момент машины при ее работе в двигательном режиме является вращающим, а при генераторном режиме – тормозящим по отношения к вращающему моменту приводного двигателя.

52.Потери и кпд машины постоянного тока.

В машинах постоянного тока имеют место магнитные, электрические и механические потери (составляющие группу основных потерь) и добавочные потери.

Магнитные потери. Магнитные потери Рм происходят только в сердечнике якоря, т.к. только этот элемент магнитопровода машины постоянного тока подвергается перемагничиванию. Величина магнитных потерь, состоящих из потерь на гистерезис, и потерь от вихревых токов, зависит от частоты перемагничивания (от частоты вращения якоря), значений магнитной индукции в зубцах и спинке якоря, толщины листов электротехнической стали, ее магнитных свойств и качества изоляции этих листов в пакете якоря.

Электрические потери. В коллекторной машине постоянного тока электрические потери обусловлены нагревом обмоток и щеточного контакта. Потери в цепи возбуждения определяются потерями в обмотке возбуждения и в реостате, включенном в цепь возбуждения: . Потери в обмотках цепи якоря , где - сопротивление обмоток в цепи якоря. Электрические потери также имеют место и в контактных щетках: , где - переходное падение напряжения. Электрические потери в цепи якоря и в щеточном контакте зависят от нагрузки машины, поэтому эти потери называются переменными.

Механические потери. В машине постоянного тока механические потери складываются из потерь от трения щеток о коллектор , трения в подшипниках и потерь на вентиляцию: . Механические и магнитные потери при стабильной частоте вращения можно считать постоянными. Сумма магнитных и механических потерь составляют потери хх.

В машинах постоянного тока имеется ряд трудно учитываемых потерь, называемых добавочными. Они принимаются равными от 0,5 до 1% от полезной мощности.

КПД. Представляет собой отношение мощностей: отдаваемой (полезной) Р2 к подводимой (потребляемой) Р1: η=Р2/Р1.

Определяем суммарную мощность выше перечисленных потерь

для генератора

для двигателя