19. Потери мощности в дпт: основные и добавочные, постоянные и переменные, способы их уменьшения.

Потери:

1. Основные

- потери в меди: (в меди якоря)=

- потери в щеточном контакте: (на пару разнополярных щёток)

- потери в ОВ:

- механические потери: *потери на трение щёток о коллектор; *потери в подшипниках;*потери на трение о воздух в бочке ротора (включ. Вентиляционные потери);

- потери в стали(обусловлены перемагничиванием в ЭМ на вихр. токи и гистерезис) : ; - удельные потери в 1це массы. ,где -коэффициент зависящий от марки стали и толщины листа.; ; =

2) Дополнительные

- добавочные при хх

-добавочные при нагрузке

Те и другие потери считаются пропорциональным квадрату тока, в большинстве они не рассчитываются а берутся в % от полезной мощности генератора и потребляемой мощности двигателя. В случае конпенсир. машины 0,5 % от соответствующих мощностей 1%. Пример добавочных потерь при хх служат потери в магнитной системе(в стали), обусловленным продольной пульсацией магнитного потока. При нагрузке – потери в уравнительных соединениях. Потери в обмотке якоря вследствие вытеснения тока.

Условия получения максимума :

Переменные потери, зависящие от силы тока в квадрате, должны быть равны постоянным, т.е. потерям, не зависящим от тока.

.

Энергетический процесс ген-ра пост. тока независ. возбуждения: -мощность, подведённая к валу ген-ра; - мощность, подведённая к возбудителю. ;

20.Последовательность расчёта магнитной цепи в дпт. Характеристика намагничивания машины.

Задача расчета магнитной цепи заключается в определении оптимальной величины МДС, необходимой для создания заданного потока. По эскизу магнитной цепи определяется суммарная МДС, на полюс. Магнитная система машины постоянного тока представляет со­бой 2р симметричных магнитных цепей (рис.1), каждая из кото­рых состоит из семи последовательно соединенных условно одно­родных участков: воздушного зазора под главными полюсами, зубцов якоря, ярма якоря, зубцов полюсных наконечников главных полюсов (у компенсированных машин), сердечника главного полю­са, зазора между главным полюсом и станиной. Замкнутый контур магнитных линий пары полюсов является симметричным относительно оси геометрической нейтрали (рис. 1), поэтому расчет магнитной цепи машины постоянного тока достаточно производить на один полюс.

Для расчета магнитной цепи необходимо знать размеры всех участков магнитопровода, площади их сечения, магнитные потоки этих участков.

ΣF=F_δ+F_z+F_a+F_g+F_c+ F_δс

МДС воздушного зазора, А, на полюс:

F_δ=0,8* B_δ*k_δ*δ*10⁴ ,

Где k_δ= -коэффициент воздушного зазора, учитывает неравномерность воздушного зазора в следствии зубчатости якоря

МДС зубцов якоря при овальных пазах, А

F_z=h_z*H_z- где h_z=h_n-высота зубца м; H_z-напряженность магнитного поля зубцов,А/м-определяется по кривым намагничивания при B_z ≥1,8 ТЛ, если ≤1,8 то по таблицам.

Для паза круглой формы,рис1, индукции, Тл

В_{z min}=

Коэффициент воздушного зазора k_δ, учитывающий влияние зубчатости якоря,k_δα зубцов компенсационной обмотки на главном

полюсе ķ_δĸ, бандажных канавок ķ_{δ .ĸ} и радиальных вентиляционных каналов ķ_в.ĸ на

магнитное сопротивление воздушного зазора, равен: k_{δ =} k_δα ķ_δĸ ķ_{δ .ĸ} ķ_в.ĸ

Р ис. 1 Магнитные системы (а—в) и магнитная цепь (г) машин постоянного тока

Коэффициент

где l_П — длина пакета; b_В.К — ширина вентиляционного канала.

2.Расчетная ширина полюсной дуги b` _Р=b_Р при эксцентричном зазоре под главными полюсами и b'_р =b _р + 2δ при концентрическом зазоре под главными полюсами с компенсационной обмоткой.

3.Расчетная длина якоря ℓδ равна длине пакета якоря ℓ_ст , т. е. ℓδ= ℓ_а при отсутствии радиальных вентиляционных каналов и ℓδ =ℓ _п-n_кb_в.к при наличии n_к радиальных вентиляционных каналов шириной b_в.к каждого канала.

4.Расчетная длина станины ℓ _с для машин постоянного ток мо­жет быть принята:

ℓ _с=ℓ _г+0,4D где ℓ _г — длина главного полюса.

5. Высоту главного полюса h_г для машин постоянного тока с диаметром якоря до 0,5 м предварительно можно определить, по рис. 2 При D» 0,5 м для предварительного определения высоты полюса необходимо использовать установленные зависимости D_вн=( D;р), приведенные на рис. определяется при известных радиальных размерах магнитной системы

h_с=D_вн-(D+2δ)/2 - h_Г - h_ГН - где h_ГН — высота наконечника главного полюса выби­рается исходя из условия, чтобы магнитная индукция в сечении а_гс_г не превышала 1,8... 1,9 Тл; индукция в станине из массивной стали не должна превышать В_с = 1,3 Тл (1,05 Тл при классе изоляции Н). Уве­личение магнитной индукции сверхустановленных значений приво­дит, в первую очередь, к ухудшению коммутации машины.

7. Ширина выступа наконеч­ника главного полюса b _ГВ может быть принята равной (0,1...0,15)b_Г.

Ширина сердечника главного полюса b_Г = _Г_НОМ / (k_Сℓ_ГВ_Г) - гдеВ_Г-индукция в сердечнике главного полюса. Для сталей ма­рок 3411, 3412, 3413 В_Г = 1,6...1,7 Тл, для сталей марок 1211 и 1212 В_Г = 1,35...1,55 Тл. При исполнении машины по степени защиты 1Р44 и способам охлаждения 1С0141 и 1С0041 индукция В_Г должна быть снижена на 0,2 — 0,3 Тл.

8. Коэффициент магнитного рассеяния главных полюсов _г зави­сит от воздушного зазора , ширины межполюсного окна  - Ь_р и ши­рины полюсного наконечника добавочного полюса.

В каждом конкретном случае путем моделирования магнитного поля в воздушном зазоре можно определить _г.

При расчетах магнитных цепей машин постоянного тока можно принять _г = 1,15 для двухполюсных машин, _г = 1,2 для четырехпо-люсных машин без компенсационной обмотки, _г = 1 ,25 при 2р = 4 и 6 и наличии компенсационной обмотки.

Д ля построения характеристики намагничивания машины по­стоянного тока необходимо определить сумму МДС всех участков магнитной цепи при значениях магнитного потока в воздушном за­зоре Ф_δ = 0,5; 0,75; 0,9; 1,1 и 1Д5Ф_δном.

Расчитываем:

ΣF=F_δ+F_z+F_a+F_g+F_c+ F_δс

F_δ, F_z-влияют на участки.

По данным строят характеристику намагничивания.

Находим точку соответствующую номин. потоку.

Если на первом уч-ке , на колене насыщения можно регулировать скорость потоком вверх и вниз. Если 3-неустойчивая работа.

Кривая намагничивания необходима для расчета рабочих и пусковых характеристик МДПТ, переходная характеристика- для расчета МДС якоря от поперечного поля F_q.