Запитання для самоконтролю

1. Складіть принципову електричну схему керування генератором постійного струму паралельного збудження.

2. Поясніть, як регулюється напруга на затисках генератора при зміні навантаження, використовуючи зовнішню характеристику генератора та принципову схему керування.

Завдання для самоконтролю

До генератора постійного струму незалежного збудження при незмінній кутовій швидкості підводиться механічна потужність, яка дорівнює 5,0 кВт. Генератор розвиває електрорушійну силу, яка дорівнює 240 В. Опір обмотки якоря генератора (включаючи опір щіток) дорівнює 0,5 Ом. Опір кола збудження дорівнює 220 Ом. На затиски кола збудження подається напруга, яка дорівнює 220 В.

До генератора підключене навантаження опором 11,5 Ом за допомогою ідеальної лінії електропередачі. Втрати потужності в механічній системі генератора складають 0,5 % від потужності, що підводиться до вала. Втрати потужності в магнітопроводі генератора складають 1,0 % від потужності, що підводиться до вала. Додаткові втрати потужності в генераторі складають 0,2 % від потужності, що підводиться до вала.

1. Скласти розрахункові схеми якірного кола з навантаженням і кола збудження.

2. Визначити силу струму в якірному колі.

3. Визначити потужність, яка розвивається генератором.

4. Визначити втрати потужності в обмотці якоря.

5. Визначити силу струму в обмотці збудження.

6. Визначити втрати потужності в обмотці збудження

7. Визначити втрати потужності в механічній системі.

8. Визначити втрати потужності в магнітопроводі.

9. Визначити додаткові втрати потужності в генераторі.

10. Визначити сумарні втрати потужності в генераторі.

11. Визначити потужність, яка віддається генератором у мережу (потужність навантаження).

12. Визначити електричний коефіцієнт корисної дії генератора.

13. Визначити коефіцієнт корисної дії генератора як електромеханічного перетворювача.

14. Побудувати в масштабі по двох точках зовнішню характеристику генератора.

15. Визначити напругу на затисках генератора при силі струму в якірному колі, яка дорівнює 10 А.

16. Визначити електроенергію, яку споживе навантаження за 10 год.

6.8. Явище електромагнітної сили та закон Ампера

Електрична машина, у якій електрична енергія перетворюється в механічну енергію обертового вала, називається електродвигуном. Робота електродвигуна заснована на явищі електромагнітної сили.

Явище електромагнітної сили полягає в тому, що на провідник зі струмом, поміщений у магнітне поле, діє механічна сила, яка виштовхує провідник зі струмом з магнітного поля. Напрям дії цієї сили визначається за правилом «лівої руки»: якщо розташувати ліву руку так, щоб силові лінії магнітного поля входили в долоню, а чотири пальці показували напрям струму в провіднику, то великий відігнутий палець вкаже напрям механічної сили, яка діє на провідник зі струмом. Закон електромагнітної сили (закон Ампера): сила, яка діє на провідник зі струмом, поміщений у магнітне поле, прямо пропорційна магнітної індукції поля, силі струму в провіднику і його довжині:

F = ВIlsin  , (6.19)

де F – сила, Н;

В – магнітна індукція поля, Тл;

l – довжина провідника, м;

 – кут між напрямом струму в провіднику і

вектором магнітної індукції поля, град.