24 Способы улучшения коммутации

Учитывая только сопротивление щеточного контакта, необходимо для уменьшения тока и ЭДС использовать щетки с большими удельными сопротивлениями.

Такие щетки обладают недостатками: они более твердые, что при работе машины отрицательно сказывается на состоянии коллектора, такие щетки допускают меньшие плотности тока на еденицу поверхности, что может сказаться на размерах машины.

Для уменьшения ЭДС самоиндукции необходимо проектировать машину с малым числом витков секции, а также меньшую скорость вращения якоря.

В настоящее время основным способом улучшения коммутации является установка добавочных полюсов.

При наличии в эл.машине добавочных полюсов,сдвиг щеток с нейтрелей для улучшения коммутации запрещен.

; ; l; _c²λ;

λ’= ; где λ – магнитная проводимость.

T _k= ; b_щ = ; k – число коллекторных пластин(или число секций)

– линейная нагрузка

e=A*Wc*λ’*2l*V; e=Bk*Wc*2l*V;

Для того, чтобы в каждый момент времени ЭДС от внешнего поля проектируемой сети была равна ЭДС самоиндукции необходимо, чтобы индукция изменялась пропорционально линейной нагрузке или току якоря. В связи с этим обмотки добавочных полюсов включаются последовательно с якорем.

Для того, чтобы обеспечить пропорциональное изменение индукции добавочных полюсов к току якоря сердечники добавочных полюсов должны быть ненасыщенными. В связи с этим индукции в добавочных полюсах всегда меньше индукций в основных полюсах.

Воздушные зазоры под добавочными полюсами должны быть больше,чем под основными.

ЭДС, создаваемая добавочными полюсами, должна быть направлена встречно относительно ЭДС коммутируемой секции до начала коммутации. Этим самым определяется чередование основных и добавочных полюсов в генераторном или двигательном режимах в зависимости от направления вращения якоря.

Наиболее распространенный способ улучшения коммутации в машинах средней и большой мощности – применение добавочных полюсов, которые устанавливают между основными по геометрической нейтрали. По этой же нейтрали расположены щетки и в этом же положении они остаются при всех нагрузках. Установка добавочных полюсов преследует ту же цель, что и щеток в машинах без добавочных полюсов и компенсирует ЭДС самоиндукции, возникающую от потока рассеивания, который создается изменяющимся током в коммутационной секции. В машинах малой мощности обходятся без добавочных полюсов.

Кроме этого, уменьшение коммутации добиваются рядом конструкционных мероприятий, например:

1. Применение специальных щеток с большим переходным сопротивлением.

2. Тщательным изготовлением коллектора; биение по поверхности не должна превышать 0,02 мм.

3. Применение рациональных конструкций щеткодержателя.

4. Приданием полюсным башмакам специальной несимметричной формы, что способствует уменьшению магнитного рассеивания и т. д.

5. 

Рис. 5 Расположение и схема включения добавочных полюсов.

25. Электромашинный уселитель (эму)

Обычный генератор с независимым возбуждением представляет собой усилитель с коэффициентом усиления 20 с одной степенью усиления. Электромашинный усилитель может иметь коэффициент усиления >10000 за счет 2-х ступенчатого усиления:

О дин комплект щеток закорочен. В данном случае это генератор в режиме КЗ. При подаче сигнала на обмотку управления во вращающемся я коре наводиться ЭДС. При малом сопротивлении якоря протекает значительный по величине ток, благодаря чему появляется большой по величине поток реакции якоря, направленный по геометрической нейтрале. Под действием этого потока в проводниках якоря наводиться ЭДС и протекает ток ,таким образом на выходе получается значительный по мощности сигнал с коэффициентом усиления >10000. Для того, чтобы снимать усиленный сигнал устанавливается 2-ой комплект щеток. Добавочный полюс для обеспечения требуемого класса коммутации, кроме этого последовательно с якорем включается компенсационная обмотка (КО). Под действием тока I₂ по продольной оси образуется поле якоря, направленное встречно относительно магнитных потоков. Для компенсации этого потока размещается компенсационная обмотка и степень компенсации регулируется добавочным сопротивлением.

Требования к ЭМУ:

• Устойчивая работа

• Большой коэффициент усиления

• Малые постоянные времени