3. Работа тр при нагрузке. Векторная диаграмма, внешние характеристики.

Трансформатор – устройство, предназначенное для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток того же или другого напряжения.

ВД ТР при нагрузке:

При уменьшении cosφ, т.е при переходе от R к RL нагрузке падает напряжение на зажимах вторичной обмотки ТР, при этом повышается потребление тока в первичной обмотке.

Внешняя характеристика ТР:

С ростом тока напряжение падает из-за падения напряжения на активных и индуктивных сопротивлениях первичной и вторичной обмотках. Чем ниже cosφ тем выше падение напряжения.

4 Обмотка якоря мпт. Магнитный поток в воздушном зазоре. Эдс обмотки якоря.

ОЯ является тем элементом, котором происходит преобразование энергии в МПТ и в соответствии с этим к ОЯ предъявляются следующие требования.

1. Обмотка должна обеспечивать необходимые номинальные значения

2. Обмотка должна обеспечивать необходимую прочность, термическую и электрическую устойчивость.

Т.к. обмотка расположена на вращающемся якоре и находится под действием центробежной силы, изоляция обмотки должна обеспечивать необходимую температуру. Изоляция должна обеспечивать рабочие напряжения машины (электрическую прочность).

3. Обмотка должна обеспечивать высокие технико-экономические показатели машины (эл. прочность)

4. Обмотка должна обеспечивать безыскровую работу щеточно-коллекторного устройства, т.е. обеспечивать хорошую коммутацию

5. Обмотка должна быть технологична, т.е. достаточно простой в изготовлении

Классификация ОЯ:

1. По способу соединения секций между собой, якорные обмотки подразделяются на:

Петлевые; волновые; комбинированные.

2. По величине шага обмотки:

с укороченным шагом; с диаметральным шагом; с увеличенным шагом.

3. По способу укладки в пазы (якорные обмотки МПТ всегда выполняются двухслойными)

4. В зависимости от величины шага обмотки по коллектору петлевые и волновые обмотки могут быть:

Простые; сложные.

Сложные разделяются на: однократно замкнутые, многократно замкнутые

5. По числу витков секции

Одновитковые; многовитковые.

Секция ОЯ является основным элементом этой обмотки. ОЯ состоит из отдельных секций. На схемах, секция изображается в виде:

1 – активные стороны секций. Части секции, в которые располагаются в пазах пакета стали якоря. В них при работе машины индуктируется ЭДС.

2 – лобовые и фронтальные части секции. Они расположены в пакете стали якоря по его столбцам, т.е. вне магнитного поля, ЭДС в них отсутствует. Непосредственно в преобразовании энергии не участвует и служат для соединения активных сторон между собой.

3 – концы секции, с помощью которых секции соединяются с коллекторными пластинами (4)

4 – коллекторные пластины.

Секция ОЯ выполняется из медного провода кругового или прямогульного сечения. Секция ОЯ характеризуется шиной , Которая называется первым частичным шагом.

Из рисунка видно, что наибольший магнитный поток, принизывающий секцию 2 с диаметральным шагом. Секция 1 и 3 пронизывается лишь частью полезного магнитного потока и соответственно ЭДС будет меньше, чем во 2.

Щетки устанавливаются там, где изменяется направление ЭДС. Электрически обмотка якоря нейтрально, т.к. суммарная ЭДС машины =0

Щетки устанавливаются по коллектору там, где происходит смена знака или направление ЭДС

Количество щеток соответствует количеству полюсов(2р)

В реальной машине существует отгиб лобовых частей, щетки устанавливаются на оси полюсов.

Вся обмотка распределена на участки, в пределах которых секции соединяются последовательно между собой и имеют одинаковые направления ЭДС и токов - параллельные ветви(2а)

В простой петлевой обмотки2р=2а

Если обмотка волновая2а=2

Если щетки сделаны в геометрической нейтрали, то тогда в параллельную ветвь попадают секции с противоположным направлением ЭДС.

В этом случае суммарная ЭДС параллельной ветви уменьшится => уменьшиться напряжение на зажимах машины.

-ток секции

-ток обмотки якоря

Определение ЭДС ОЯ

ЭДС ОЯ пропорционально напряжению одной параллельной ветви.