6. Тахогенераторы постоянного тока.

ТПТ – машина постоянного тока с независимым возбуждением (а) или возбуждением постоянными магнитами (б), работающая в генераторном режиме. По конструкции он почти не отличается от машин постоянного тока. Принципиальные схемы – на рисунке.

Тахогенераторы постоянного тока служат для измерения частоты вращения по значению выходного напряжения, а также для получения электросигналов, пропорциональных частоте вращения вала в схемах автоматического регулирования.

Основными требованиями, предъявляемыми к тахогенераторам, являются:

а) линейность выходной характеристики;

б) большая крутизна выходной характеристики;

в) малое влияние на вых. хар-ку изменения температуры окр. среды и нагрузки;

г) минимум пульсаций напряжения на коллекторе.

В случае электромагнитного возбуждения обмотку возбуждения ОВ подключают к источнику постоянного тока (рис. а). Тахогенератор возбуждается, и если его якорь привести во вращение с частотой n, то на выходе генератора появится постоянное напряжение . Уравнение выходной характеристики тахогенератора имеет вид

(1)

- сопротивление обмотки якоря, Ом; - внутреннее сопротивление прибора, подключенного к тахогенератору, Ом.

Если пренебречь падением напряжения в щеточном контакте ∆U_щ, то

Из этого следует, что чем больше сопротивление прибора , тем больше крутизна выходной характеристики . Наибольшая крутизна у выходной характеристики, соответствующей режиму холостого хода тахогенератора, когда обмотка якоря разомкнута ( = ∞).

Выходная характеристика ТПТ – прямая линия. Однако опыт показывает, что с ростом частоты вращения она становится криволинейной. Криволинейность хар-ки усиливается при уменьшении сопротивления нагрузки и увеличении частоты вращения n. Это объясняется размагничивающим действием реакции якоря в тахогенераторе.

В реальных условиях существует падение напряжения в щеточном контакте ∆Uщ, поэтому выходная характеристика тахогенератора выходит не из начала осей координат, а из точки на оси ординат, отстоящей от начала координат на

(3)

Это приводит к появлению у тахогенераторов постоянного тока зоны нечувствительности ε = ± n_min, в пределах которой он не создает на выходе напряжения (б).

Для уменьшения зоны нечувствительности в тахогенераторах применяют щетки с небольшим значением ∆Uщ, т.е. с малым сопротивлением (медно-графитные или серебряно-графитные). В тахогенераторах высокой точности (прецизионных) используют щетки с серебряными или золотыми напайками.

Тахогенератор должен выдавать одно и то же напряжение при правом и левом вращении на одной и той же скорости. На напряжение при правом (>) и левом (<) вращении влияет неточная установка щеток на геометрической нейтрали, полюсные наконечники м.б. несимметричны. Нормально, если > и < вращения отличаются на 1-3%.

7. Трехфазный асинхронный двигатель. Принцип действия.

Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя основан на способности трехфазной обмотки при включении ее в сеть трехфазного тока создавать вращающееся магнитное поле. Отличительный признак асинхронного двигателя состоит в том, что частота вращения n₂ ротора меньше синхронной частоты вращения n₁ магнитного поля статора. Отставание ротора от вращающегося поля статора характеризуется относительной величиной s, называемой скольжением: Скольжение зависит от механической нагрузки на валу двигателя и с ее ростом увеличивается. Скольжение, соответствующее номинальной нагрузке двигателя, называется номинальным скольжением.

Частота вращения ротора АД (в об/мин):

Могут работать в двигательном, в генераторном режиме, режим электромагнитного торможения противовключением.

По своей конструкции асинхронные двигатели разделяются на: двигатели с короткозамкнутым ротором и двигатели с фазным ротором.

8. Трехфазный асинхронный двигатель. Схема замещения.

А синхронные двигатели с фазным ротором имеют более сложную конструкцию и менее надежны, но они обладают лучшими регулировочными и пусковыми свойствами, чем двигатели с короткозамкнутым ротором. Магнитная связь обмоток статора и ротора в асинхронном двигателе на схеме замещения заменена электрической связью цепей статора и ротора. Сопротивление – единственный переменный параметр схемы. Значение этого сопротивления определяется скольжением.

9. Трехфазный асинхронный двигатель. Механическая характеристика.

Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя основан на способности трехфазной обмотки при включении ее в сеть трехфазного тока создавать вращающееся магнитное поле. Отличительный признак асинхронного двигателя состоит в том, что частота вращения n₂ ротора меньше синхронной частоты вращения n₁ магнитного поля статора. Отставание ротора от вращающегося поля статора характеризуется относительной величиной s, называемой скольжением: Скольжение зависит от механической нагрузки на валу двигателя и с ее ростом увеличивается. Скольжение, соответствующее номинальной нагрузке двигателя, называется номинальным скольжением.

Частота вращения ротора АД (в об/мин):

Могут работать в двигательном, в генераторном режиме, режим электромагнитного торможения противовключением.

По своей конструкции асинхронные двигатели разделяются на: двигатели с короткозамкнутым ротором и двигатели с фазным ротором.

А синхронные двигатели с фазным ротором имеют более сложную конструкцию и менее надежны, но они обладают лучшими регулировочными и пусковыми свойствами, чем двигатели с короткозамкнутым ротором. Магнитная связь обмоток статора и ротора в асинхронном двигателе на схеме замещения заменена электрической связью цепей статора и ротора. Сопротивление – единственный переменный параметр схемы. Значение этого сопротивления определяется скольжением.

Механическая характеристика

М еханической характеристикой называется зависимость частоты вращения ротора двигателя или скольжения от момента, развиваемого двигателем при установившемся режиме работы: n = f(M) или s = f(M). График механической характеристики показан справа.Одной из важнейших точек характеристики, представляющей интерес при анализе работы и выборе двигателя, является точка, где момент, развиваемый двигателем, достигает наибольшего значения. Эта точка имеет координаты n_кр, s_кр, M_max.Момент, развиваемый двигателем, при любом скольжении пропорционален квадрату напряжения. Максимальный момент пропорционален квадрату напряжения и не зависит от сопротивления цепи ротора. Критическое скольжение пропорционально сопротивлению цепи ротора и не зависит от напряжения сети.В практике обычно пользуются уравнением механической характеристики, с помощью которой можно произвести необходимые расчеты и построения, используя только каталожные данные.