21

Московский государственный технический университет

ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ

ИРКУТСКИЙ ФИЛИАЛ

КАФЕДРА АВИАЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОСИСТЕМ

И ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ

ЛЕКЦИЯ №4

по дисциплине

Электрические машины

для студентов специальности 160903

ТЕМА №3

Принцип действия, конструкция, магнитное поле машины постоянного тока при холостом ходе и при нагрузке, коммутация машин постоянного тока

Иркутск, 2011 г.

Иркутский филиал МГТУ ГА

Кафедра Авиационных электросистем и пилотажно-

навигационных комплексов

Лекция №4

По дисциплине: Электрические машины

Тема лекции: Принцип действия, конструкция, магнитное поле машины постоянного тока при холостом ходе и при нагрузке, коммутация машин постоянного тока (2 часа)

СОДЕРЖАНИЕ

1. Магнитное поле машины постоянного тока при нагрузке.

2. Коммутация машин постоянного тока.

ЛИТЕРАТУРА

1. Копылов Б.В. Электрические машины. М., 1988 г.

НАГЛЯДНЫЕ ПОСОБИЯ, ПРИЛОЖЕНИЯ, ТСО

1. Мультимедийная установка

1. Магнитное поле машины постоянного тока при нагрузке

При работе машины в режиме х.х. ток в обмотке якоря практически отсутствует, а поэтому в машине действует лишь МДС обмотки возбуждения F_B0. Магнитное поле машины в этом случае симметрично относительно оси полюсов (рис. 26.4, а). График распределения магнитной индукции в воздушном зазоре представляет собой кривую, близкую к трапеции.

Если же машину нагрузить, то в обмотке якоря появится ток, который создаст в магнитной системе машины МДС якоря Fa. Допустим, что МДС возбуждения равна нулю и в машине действует лишь МДС якоря. Тогда магнитное поле, созданное этой МДС, будет иметь вид, представленный на рис. 26.4, б. Из этого рисунка видно, что МДС обмотки якоря направлена по линии щеток (в данном случае по геометрической нейтрали). Несмотря на то, что якорь вращается, пространственное положение МДС обмотки якоря остается неизменным, так как направление этой МДС определяется положением щеток.

Наибольшее значение МДС якоря - на линии щеток (рис. 26.4, б, кривая 1), а по оси полюсов эта МДС равна нулю. Однако распределение магнитной индукции в зазоре от потока якоря совпадает с графиком МДС лишь в пределах полюсных наконечников. В межполюсном пространстве магнитная индукция резко ослабляется (рис. 26.4, б, кривая 2). Объясняется это увеличением магнитного сопротивления потоку якоря в межполюсном пространстве. МДС обмотки якоря на пару полюсов пропорциональна числу проводников в обмотке Nи току якоряIа:

(26.6)

Введем понятие линейной нагрузки(А/м), представляющей собой суммарный ток якоря, приходящийся на единицу длины его окружности по наружному диаметру якоряDa:

(26.7)

где i_a=Ia/(2a)- ток одного проводника обмотки, А.

Значение линейной нагрузки для машин постоянного тока общего назначения в зависимости от их мощности может быть (100-500)10²А/м. Воспользовавшись линейной нагрузкой, запишем выражение для МДС якоря:Fa = Aτ. Таким образом, в нагруженной машине постоянного тока действуют две МДС: возбужденияF_В0и якоряFa.

Влияние МДС обмотки якоря на магнитное поле машины называют реакцией якоря.Реакция якоря искажает магнитное поле машины, делает его несимметричным относительно оси полюсов.

Рис. 26.4. Магнитное поле машины и распределение магнитной индукции