Находим сумму всех потерь:

VP = Р₀ -f р_эл + Р_щ 4. Р_доб = 880 4-1065 4-120 +136,4=

= 2201,4 вт.

Находим к.п.д. при номинальной нагрузке двигателя:

UI — ZP

U1 -

220-62 — 2201,4 220 • 62

= 0,838.

Вопросы для самопроверки

1. Какие потери относятся к постоянным и как они определяются?

2. Какие потери относятся к переменным и как они определяются?

3. Как определяют добавочные потери?

4. Нарисуйте и объясните энергетическую диаграмму для генератора и для двигателя постоянного тока.

5. Напишите формулы определения к. п. д. косвенным методом для генератора и двигателя.

Глава X

СПЕЦИАЛЬНЫЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

§ 1. Сварочные генераторы постоянного тока

Сварочные генераторы должны иметь круто падаю- щую внешнюю характеристику, чтобы обеспечить устой-

чивое горение электрической дуги и ограничить величину тока ко- роткого замыкания.

При круто падающей внешней характеристике сварочная машина обеспечивает более или менее по- стоянную величину сварочного тока при переменном сопротивле- нии дуги, что наблюдается при изменении расстояния между элек- тродом и деталью вследствие ко- лебания руки сварщика. При этом с увеличением длины дуги напря- жение ее возрастает и наоборот,

а сварочный ток остается почти постоянным (рис. 83). С увеличением длины дуги растет напряжение между электродом и деталью (точка 3), а при уменьшении дуги

Рис. 83. Внешняя ха- рактеристика сварочно- го генератора.

108

это напряжение уменьшается (точка 2), сила же Сварочного тока изменяется незначительно. Как видно из внешней характеристики, величина тока короткого замыкания /_к при этом будет также незначительной.

В СССР выпускаются сварочные машины с расщепленными полюсами и с поперечным магнитным полем.

§ 2. Сварочный генератор с расщепленными полюсами

Рассмотрим принцип действия сварочного генератора с расщепленными полюсами по принципиальной упрощенной схеме (рис. 84, а).

На станине генератора расположены четыре полюса, по два одноименных рядом: ЛД, N₂ и S_l5 S₂. Таким образом, рядом находящиеся полюса образуют как бы одну пару расщепленных полюсов генератора.

Сварочная цепь подключена к главным щеткам А и В. Катушки обмотки возбуждения, соединенные последовательно, включены на щетки Б и В.

Главные полюса машины N_x, S_x создают магнитный поток Ф_х, сталь этих полюсов не насыщена. Добавочные полюса N₂, S₂, создающие магнитный поток Ф₂, имеют меньшее сечение и вырезы, так что сталь этих полюсов насыщена.

Вследствие того что сталь полюсов N₂, S₂ насыщена, магнитный поток Ф₂ сравнительно постоянен по величине, и э. д. с. между щетками Б и В при работе машины также постоянна. Вследствие этого ток в обмотках возбуждения и создаваемый им магнитный поток Ф_х также постоянны по величине.

При сварке по обмотке якоря проходит сварочный ток, который создает магнитный поток якоря Ф_я (рис. 84, б). Разложим вектор магнитного потока якоря на две составляющие: горизонтальную Ф_Я2 и вертикальную Ф_Я1. Горизонтальная составляющая Ф_Я2 не будет оказывать влияния на работу машины, так как сталь полюсов N₂, S₂ насыщена и величина магнитного потока Ф₂ измениться не может. Но, как видно из рисунка 84, б, вертикальная составляющая Ф_Я1 направлена против основного магнитного потока полюсов А^, S_x — Ф_х, т. е. размагничивает эти полюса и уменьшает величину потока Ф_г.

В результате вычитания этих магнитных потоков образуется результирующий магнитный поток Ф_р, от

109

Рис 84 Сварочный генератор с расщепленными полюсами:

а — принципиальная схема устройства, б — упрощенная электрическая схема.

величины которого зависит напряжение на зажимах машины U. Таким образом, взаимодействие магнитного потока Ф_х и вертикальной продольно-размагничивающей составляющей потока якоря Ф_Я1 обеспечивает получение круто падающей внешней характеристики генератора.

Допустим, что сварщик установил электрод на каком-то расстоянии от детали, и при этом сопротивление сварочной дуги равно R_x. Величина сварочного тока будет равна

/ — ^ (рис. 84,6) (положение 1). Допустим, что, продолжая сварку, сварщик, сам того не замечая, приблизил электрод к свариваемой детали, сопротивление сварочной дуги R-2 уменьшится, сила сварочного тока начнет возрастать, но при этом увеличится магнитный поток якоря и его составляющая Ф_я, (положение 2).

Так как магнитный поток Ф_х постоянный по величине, то при увеличении Ф_я, уменьшится разность магнитных потоков Ф_р. Вследствие этого уменьшится напряжение на зажимах генератора, а раз одновременно уменьшается сопротивление дуги R₂ и напряжение генератора t/₂, то сила сварочного тока останется почти постоянной.

При удалении электрода от свариваемой детали сопротивление дуги R₃ увеличится, что вызовет уменьшение сварочного тока и соответственно составляющей магнитного потока якоря Ф_я, (положение 3). Результирующий магнитный поток начнет возрастать, что приведет к увеличению напряжения и к поддержанию почти постоянной величины сварочного тока. Эти положения соответствуют точкам 1, 2, 3 на внешней характеристике (рис. 83).

Перед началом сварки сварщик регулирует силу сварочного тока, передвигая подвижную траверсу со щетками.

При смещении щеток по направлению вращения якоря вектор магнитного потока якоря Ф_я поворачивается по часовой стрелке, при этом вертикальная составляющая магнитного потока якоря Ф_я, увеличивается, вследствие чего размагничивающее действие реакции якоря возрастает, результирующий магнитный поток Ф_р уменьшается, напряжение на щетках АВ и сила сварочного тока также уменьшаются (рис. 85, б). При смещении щеток против направления вращения якоря, т. е. против часовой стрелки, сила сварочного тока уменьшается, так как размагничивающее действие реакции якоря становится меньше и напряжение на щетках АВ — больше (рис. 85, в).

111