12. Коммутация в машинах постоянного тока в случае, когда суммарная эдс в коммутируемом контуре не равна нулю.
ЭДС
самоиндукции, изменение тока в
коммутируемомо участке.
ЭДС
самоиндукции по периоду коммутации
имеет одинаковое направление, её
направление совпадает с направлением
тока коммутации секции до начала
коммутационного процесса.
Перекрываются 3 коллекторные пластины.
В данном случае одновременно будет
происходить изменение тока в 3х секциях
и они будут влиять один на другой т.е на
ряду с ЭДС самоиндукции будет коммутировать
ЭДС взаимоиндукции (
).
где N – число коммутируемых
секции, М – коэффициент взаимоиндукции
коммутируемой секции. Допущение М для
всех секции одинаково.
реактивная ЭДС.
где
число
витков в коммутируемой секции.
активная
длина секции (равная длине пакета
якоря).
линейная
скорость якоря. А- линейная нагрузка.
где
число
проводников из которых состоит обмотка
якоря.
эквивалентная
проводимость для полей рассеивания
замыкающие вокруг коммутируемоц секции.
ЭДС вращения
ЭДС
коммутируемого контура которая возникает
под действием пересечения магнитно
силовых линий внешнего поля.
Под действием
будет
возникать
.В
машинах сред. и большой мощности между
главн полюсами стоят дополнител полюса,
которые компенсируют МДС якоря и создают
ЭДС вращения направленного против
реактивной.
где
место
расположения индуктируемой секции.
Ток коммутируемой секции:
Три случая: 1)
2)
3)
.
1)
ток
прямолинейной коммутации.
2)
.Поскольку спад тока до 0 идёт за время
большего полупериода, коммутация
называется замедленной.
3)Поскольку спад тока идёт меньше за время полупериода, коммутация называется ускоренной.
В обоих случаях плотность тока под щеткой неодинакова, особенно она велика в набегающей части щетки для генератора и в сбегающей – для двигателя. В результате возникает искрение под щеткой и на коллекторе
Изменения
по
периоду коммутации:
13 Рабочие характеристики сд.
Н
елинейность
кривой КПД обусловлена наличием потерь,
пропорциональных квадрату тока, по этой
же причине при определенной мощности
наблюдается снижение КПД.
14 Внешняя и регулировочная характеристики генератора независимого возбуждения.
Внешняя характеристика. Эта характеристика является основной эксплуатационной характеристикой генератора. Она показывает, как изменяется напряжение на выводах машины U при возрастании тока Нагрузки I=Iа, если при этом на цепь возбуждения не оказывается никакого воздействия. Для генератора независимого возбуждения внешняя характеристика U=f(I) снимается при Iв =const.
Исходной точкой для снятия внешней характеристики является точка, когда при номинальном токе нагрузки I=Iном на выходах генератора установлено номинальное напряжение Uном (рис. 6). Напряжение меняют, регулируя ток возбуждения Iв, а ток I меняют, регулируя сопротивление резистора Rнг (рис. 1,а).
Ток возбуждения, соответствующий U=Uном при I=Iном, называется номинальным током возбуждения Iв,ном. В процессе снятия внешней характеристики этот ток поддерживается постоянным. Начиная от исходной точки ток нагрузки постепенно уменьшается до нуля. Напряжение генератора при этом увеличивается, так как при уменьшении тока Iа уменьшаются падение напряжения в цепи якоря и размагничивающее действие реакции якоря. При холостом ходе U=U0 (рис. 6).
По внешней характеристике определяют изменение напряжения ΔU Обычно его выражают в процентах номинального напряжения:
ΔU %=( (U0.- Uном )/Uном)*100,
(9)
Изменение напряжения ΔU для генераторов независимого возбуждения составляет 10-15 %• На рис. 7. Показана внешняя характеристика генератора независимого возбуждения при изменении нагрузки от режима холостого хода до режима короткого замыкания. Ток короткого замыкания Ik у таких генераторов составляет 5-10Iном.
Регулировочная характеристика. Как следует из рассмотрения внешних характеристик генератора независимого возбуждения, при Iв=const напряжение на выводах генератора с изменением нагрузки не остается постоянным. Для того чтобы сохранить напряжение неизменным, необходимо регулировать ток возбуждения. Закон регулирования тока возбуждения с целью сохранения постоянства напряжения при изменении нагрузки дает регулировочная характеристика, представляющая собой зависимость Iв = f(I) при U=Uном=const. Регулировочная характеристика показана на рис. 8. Начинают снимать ее в режиме холостого хода, когда I = 0. При увеличении тока нагрузки ток возбуждения Iв необходимо несколько увеличить, чтобы скомпенсировать уменьшение напряжения из-за падения напряжения и размагничивающего действия реакции якоря.