Машины постоянного тока.

1. Устройство и принцип действия машин постоянного тока.

2. Характеристики генератора постоянного тока с независимым возбуждением.

3. Простоя петлевая обмотка якоря машины постоянного тока.

4. Простоя волновая обмотка якоря.

5. Магнитное поле машин постоянного тока.

6. ЭДС якоря и электромагнитный момент машины постоянного тока.

7. Характеристики генератора постоянного тока с параллельным возбуждением. Самовозбуждение генератора.

8. Характеристики генератора постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения.

9. Механические и скоростные характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Естественные и искусственные характеристики.

10. Характеристики двигателя постоянного тока последовательного возбуждения.

11. Универсальные коллекторн. электродвигат.

12. Генератор постоянного тока параллельного возбуждения.

13. Механические и скоростные характеристики двигателя постоянного тока последовательного возбуждения.

14. Механические и скоростные характеристики двигателя постоянного тока смешанного возбуждения.

15. Причины искрения в зоне контакта : щетка коллектора.

16. Способы пуска и регулирование частоты вращения двигателя постоянного тока.

17. Способы электрического торможения двигателя постоянного тока.

Синхронные машины.

1. Конструкция, принцип действия синхронных машин.

2. Преобразование энергии в синхронных машинах.

3. Рабочие характеристики синхронных электродвигателей.

4. Реакции якоря синхронных машин при различной нагрузки (RLC)

5. Работа синхронных электродвигателей под нагрузкой. Рабочие характеристики.

6. Типы синхронных электродвигателей.

7. Пуск синхронного электродвигателя. ( Асинхронный пуск, пуск с помощью сторен.двиг).

8. U и V-образные характеристики синхронного двигателя, Синхронный компенсатор.

9. U и V-образные характеристики синхронного генератора.

10. Работа явнополюсного синхронного генератора под нагрузкой. Векторная диаграмма при RL-RC нагрузках.

11. Работа синхронного генератора в автономном режиме под нагрузкой.

12. Угловые характеристики синхронной машины.

13. Статические и динамические характеристики.

14. Рабочие характеристики синхронного генератора, работа параллельно сети.

15. Характеристики синхронного генератора.

16. Включение синхронного генератора на параллельную работу с сетью, выполнение и невыполнение условий включения.

17. Точная и грубая синхронизация.

1. Устройство и принцип действия машин постоянного тока.

Электрическая машина постоянного тока состоит из двух основных частей: неподвижной части ( индуктора) и вращающейся части ( якоря с барабанной обмоткой).

Индуктор состоит из станины 1 цилиндрической формы, изготовленной из ферромагнитного материала, и полюсов с обмоткой возбуждения 2, закрепленных на станине. Обмотка возбуждения создает основной магнитный поток.

Магнитный поток может создаваться постоянными магнитами, укрепленными на станине.

Якорь состоит из следующих элементов: сердечника 3, обмотки 4, уложенной в пазы сердечника, коллектора5. Сердечник якоря для уменьшения потерь на вихревые точки набирается из изолированных друг от друга листов электротехнической стали.

Принцип действия машины постоянного тока

где 1 - полюсы индуктора, 2 - якорь, 3 - проводники, 4 - контактные щетки.

Проводники якорной обмотки расположены на поверхности якоря. Очистим внешние поверхности проводников от изоляции и наложим на проводники неподвижные контактные щетки.

Контактные щетки размещены на линии геометрической нейтрали, проведенной посредине между полюсами.

Приведем якорь машины во вращение в направлении, указанном стрелкой.

Определим направление ЭДС, индуктированных в проводниках якорной обмотки по правилу правой руки.

На рис. крестиком обозначены ЭДС, направленные от нас, точками - ЭДС, направленные к нам. Соединим проводники между собой так, чтобы ЭДС в них складывались. Для этого соединяют последовательно конец проводника, расположенного в зоне одного полюса с концом проводника, расположенного в зоне полюса противоположной полярности.

Два проводника, соединенные последовательно, образуют один виток или одну катушку. ЭДС проводников, расположенных в зоне одного полюса, различны по величине. Наибольшая ЭДС индуктируется в проводнике, расположенном под срединой полюса, ЭДС, равная нулю, - в проводнике, расположенном на линии геометрической нейтрали.

Если соединить все проводники обмотки по определенному правилу последовательно, то результирующая ЭДС якорной обмотки равна нулю, ток в обмотке отсутствует. Контактные щетки делят якорную обмотку на две параллельные ветви. В верхней параллельной ветви индуктируется ЭДС одного направления, в нижней параллельной ветви - противоположного направления. ЭДС, снимаемая контактными щетками, равна сумме электродвижущих сил проводников, расположенных между щетками.

схема замещения якорной обмотки

В параллельных ветвях действуют одинаковые ЭДС, направленные встречно друг другу. При подключении к якорной обмотке сопротивления в параллельных ветвях возникают одинаковые токи через сопротивление RH протекает ток IЯ.

ЭДС якорной обмотки пропорциональна частоте вращения якоря n2 и магнитному потоку индуктора Ф

ЭДС якорной обмотки пропорциональна частоте вращения якоря n2 и магнитному потоку индуктора Ф

В реальных электрических машинах постоянного тока используется специальное контактное устройство - коллектор. Коллектор устанавливается на одном валу с сердечником якоря и состоит из отдельных изолированных друг от друга и от вала якоря медных пластин. Каждая из пластин соединена с одним или несколькими проводниками якорной обмотки. На коллектор накладываются неподвижные контактные щетки. С помощью контактных щеток вращающаяся якорная обмотка соединяется с сетью постоянного тока или с нагрузкой.