5. Э.Д.С. Якоря мпт. Электромагнитный момент и электромагнитная мощность.

ЭДС:

П усть на якорь уложено N активных проводников, составляющих обмотку

Эл/м момент:

Электромагнитный момент возникает в результате действия электромагнитных сил на элементы конструкции машины. Рассмотрим электромагнитный момент, как результат действия сил на проводники обмотки якоря с током, находящиеся в магнитном поле возбуждения. Для этого используем выражение:

для электромагнитной силы по закону Ампера. Элементарный момент m_э, созданный током одного проводника, для принятой модели машины:

«Обмотка якоря расположена в пазах, где реальная индукция близка к нулю, а поток проходит, в основном, по зубцам. Предполагается применение такой физической модели машины, когда проводники выносятся из пазов в воздушный зазор на поверхность гладкого статора или ротора. Если индукция по окружности зазора изменяется, то проводники не должны иметь размеров, а представляются бесконечно тонкими и располагаются по оси паза. Влияние зубчатости учитывается некоторым увеличением воздушного зазора но определённому закону.»

Выражая ток проводника (ток параллельной ветви) через полный ток якоря и учитывая число проводников, находящихся в зоне действия индукции, получим:

заменяя и и получим

Мощность:

6. Коммутация мпт. Уравнение коммутации. Замедленная и ускоренная коммутация.

Коммутацией называется совокупность явлений, связанных с переходом секции из одной параллельной ветви в другую и изменением направления тока секции на противоположное.

Процесс коммутации сопровождается, обычно, искрением между щётками и коллектором.

Причины искрения между щётками и коллектором:

а) механические (дефекты при изготовлении и эксплуатации — овальная форма коллектора, неплотное прилегание щёток к коллектору, вибрация щёток в щёткодержателе, выступание изоляционных прокладок из-за износа коллекторных пластин)

б) электромагнитные (связаны с неравномерным распределением плотности тока под щёткой)

Прохождение тока между щёткой и вращающимся коллектором сложный электромагнитный процесс. Электрическая проводимость участка щётка — коллектор обусловлена рядом факторов. Точки касания непрерывно и хаотически изменяются.

Рис. 1. Положения секции в процессе коммутации

а) секция занимает положение перед началом коммутации (t = 0);

б) секция замкнута щёткой накоротко и находится в процессе коммутации (0 < t<Tk);

в) положение секции соответствует моменту завершения коммутации (t = Tk)

Уравнение коммутации

Допущение (классическая теория коммутации):

будем считать сопротивления щёточного контакта постоянными, не зависящими от тока и обратно пропорциональными площади перекрытия щёткой коллекторной пластины.

Уравнение ЭДС секции, находящейся в процессе коммутации (рис б):

где сумма ЭДС, индуктируемых в коммутируемой секции

R_c – сопротивление секции и R_п – сопротивление петушка, r_щ – сопротивление щёточного контакта

Ток в коммутируемой секции

где Tк – период коммутации (около 0,001сек),

- основной ток коммутации (изменяется по линейному закону)

– добавочный ток коммутации