4 Билет

1.Реакция якоря машины постоянного тока

рис. 18 рис. 19 рис. 20

В режиме холостого хода генератора постоянного тока ток возбуждения создает основной поток, который при вращении якоря наводит в обмотке якоря ЭДС. Поток при холостом ходе имеет симметричный характер, рис. 18. Если якорную цепь подключить к нагрузке, то по обмотке якоря будет протекать ток, который создаст свой поток.Взаимодействие потока якоря с потоком основных полюсов и называется реакцией якоря. Картину распределения потока якоря можно представить на рис. 19. При холостом ходе генератора ЭДС наводимая в обмотке якоря определяется по правилу правой руки. Подключив нагрузку, в якоре появится ток с тем же направлением что и ЭДС. Ток создаст поток, который взаимодействуя с потоком основных полюсов, создаст результирующий поток. За счет потока якоря набегающий край полюса будет размагничиваться, а сбегающий край полюса намагничиваться, рис. 20. Физическая нейтраль у генератора будет сдвигаться по ходу вращения якоря. Она перпендикулярна результирующему потоку. Реакция якоря у двигателя противоположна генераторуПри одинаковом направлении вращения якоря, независимо от режима работы, направление ЭДС в якоре одинаково. В двигательном режиме ток якоря направлен встречно ЭДС, поэтому реакция якоря двигателя противоположна генератору, т.е. набегающий край полюса будет намагничиваться, а сбегающий край полюса размагничиваться.

2 Как изменится ток х.Х. I10 и коэффициент мощности ( cos ) (при данной нагрузке на валу) асинхронного двигателя, если увеличить воздушный зазор между статором и ротором?

3 Принцип действия электрических машин и электромеханическое преобразование энергии

Электрическая машина – это электромеханический преобразователь энергии. В основе принципа действия лежит закон электромагнитной индукции. При движении проводника в магнитном поле в проводнике индуцируется ЭДС

. (1)

Направление ЭДС определяется по правилу левой руки. При замыкании проводника во внешнюю цепь в нем течет ток i, имеющий такое же называние, что и ЭДС. При взаимодействии проводника с током с магнитным полем на проводник действует сила F_эм, направление которой определяется правилом левой руки

. (2)

Сила F_эм направлена навстречу силе F, которая приложена к проводнику для его движения. При равновесии F_эм=F. (3)

Умножим на скорость м V_a: F_эм∙V_a=F∙V_a.

Вместо F_эм подставим ее значение из (2), а вместо V_a ее значение из (1)

(4)

Отсюда следует, что в генераторе механическая энергия преобразуется в электрическую.

Если через проводник пропустить ток i от внешнего источника, то возникает электромагнитная сила F_эм, под действием которой проводник придет в движение со скорость V_a. Направление движения определяется по правилу левой руки. При перемещении проводника в нем наводится ЭДС, направление которой определяется по правилу правой руки. Она направлена против тока i.

Электрическая мощность преобрауется в механическую.