ИЭ (13.03.02) / Лекции / ОБЪЕДИНЁННЫЙ ФАЙЛ ЛЕКЦИЙ
.pdf
Реакция якоря в машинах постоянного тока
а) |
|
б) |
|
в) |
|
|
|
|
|
НБ |
CБ |
. Картина магнитного поля:
а — продольное поле; б — поперечное поле; в — общее поле МПТ
Линейная токовая нагрузка якоря
A |
N ia |
|
N |
|
Ia |
|
см |
|
Ia |
|
|
|
|
|
|||||
a |
Da |
Da 2a p Da |
|||||||
|
|||||||||
МДС поперечной реакции якоряэто МДС распределённой обмотки
2Faqx 2 Aa x |
ñáä |
N |
íá ä |
|
|
||||
x - расстояние от оси полюса |
íá ã |
|
ñáã |
|
F |
A |
nä |
|
nã |
aqm |
a 2 |
Faqm |
|
x |
Faqx
Компенсационная обмотка
N
КО
n
Fkx Fa qx
ЭДС обмотки якоря при холостом ходе
eпр B l va B l Da n B l 2 p n
N –полное число проводников обмотки якоря
|
|
|
N |
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
e |
|
p |
с |
n |
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
a |
пр |
2a |
|
е |
|
|
|
м |
|
|
се |
pN |
см |
се |
|
pN |
|
|
B l |
|
b |
|
|
|
||||||||
|
a |
|
2 |
2 a |
|
|
p |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
Электромагнитный момент МПТ
Возникает при взаимодействии тока якоря с магнитным полем возбуждения Можно рассматривать как результат действия сил на проводники обмотки якоря с током, находящиеся в магнитном поле возбуждения
mэ |
Da |
fэ |
|
Da |
B l ia |
- элементарный момент, создаваемый |
|
2 |
2 |
||||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
током одного проводника |
|
|
|
b |
|
|
|
|
2 p |
|
D |
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
b |
|
|
a |
|
|
|
||||
M |
|
N |
|
m |
N |
p |
|
|
a |
B l |
|
с I |
|
|
||
|
|
D |
|
|
|
|
||||||||||
|
э |
|
э |
|
|
2 |
2a |
м a |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
КОММУТАЦИЯ В МАШИНАХ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Коммутацией называется совокупность явлений, связанных с переходом секции из одной параллельной ветви в другую и изменением направления тока секции на противоположное. ia
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)
|
S |
i1 |
1 |
|
2 |
k |
|
1 |
|
2 |
3 |
|
|
|
|
n |
|
|
|
2ia |
|
|
|
б) |
ia |
|
i |
|
ia |
|
|
|
|||
|
S |
i1 |
1 |
i2 |
2 |
|
|
1 |
|
2 |
3 |
|
|
|
|
n |
|
|
|
2ia |
|
|
|
c) ia |
|
ia |
|
|
|
|
1 |
i2 |
2 |
|
3 |
1 |
|
2 |
|
3 |
4 |
|
|
|
|
n |
|
|
|
2ia |
|
|
|
Положения секции в процессе коммутации
Уравнение коммутации
Допущение ( классическая теория коммутации):
будем считать сопротивления щеточного контакта постоянными, не зависящими от тока и обратно пропорциональными площади перекрытия щёткой коллекторной пластины
Уравнение ЭДС секции, находящейся в процессе коммутации:
Rсi Rпi1 rщ1i1 rщ2i2 Rпi2 e
e |
- сумма ЭДС, индуктируемых в коммутируемой секции |
|||||||||||
|
Ток в коммутируемой секции |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
i i |
1 |
2 |
|
i |
i |
i |
T |
- период коммутации |
||||
|
||||||||||||
|
a |
|
|
|
|
кд |
|
ко |
кд |
к |
||
|
|
|
Tк |
|
|
|
|
|
(около 0,001сек) |
|||
iко |
- основной ток коммутации ( изменяется по линейному закону) |
|||||||||||
iкд |
|
|
e |
|
|
|
-добавочный ток коммутации |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Rс |
2Rп rщ1 rщ2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|||||||||
|
Изменение тока в коммутируемой секции |
|
|
||||
а) |
ia |
|
|
|
б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
к0 |
t |
|
Σe>0 |
iкд |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
-ia |
|
Σe<0 |
|
|
|
|
|
|
Tк |
|
|
|
|
Tк |
|
|
|
|
||
в) |
ia |
|
|
г) |
ia |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
i |
t |
|
i |
|
t |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
-ia |
|
|
-ia |
|
|
Tк |
|
|
Tк |
|
|
|
а — основной ток коммутации; б — добавочный ток коммутации; в — |
|||||||
|
замедленная коммутация; г — ускоренная коммутация |
|
|||||
:
eê |
ЭДС в коммутируемой секции |
||||
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
1. ЭДС самоиндукции ( всегда препятствует изменению тока в контуре): |
||||
|
e |
|
L |
di |
0 |
|
|
|
|||
|
|
L |
с dt |
||
2. ЭДС взаимоиндукции ( существует если одновременно с данной секцией коммутируют другие секции,
стороны которых находятся в одном пазу с рассматриваемой секцией) .
eM M di 0 |
|
|
|
|
|
dt |
N |
|
б) |
N |
|
eL eM er - реактивная ЭДС |
|
|
|
||
Фря |
|
|
Фря |
|
|
3. ЭДС от поля поперечной реакции якоря |
n |
|
n |
||
|
|
|
|
|
|
(поддерживает ток прежнего направления) |
Г |
|
|
Д |
|
|
S |
|
|
S |
|
Для борьбы с этими ЭДС в контуре коммутируемой секции надо |
|
||||
создать противоположную по направлению и компенсирующую их ЭДС |
|
||||
пропорциональную току якоря. |
ek |
|
|
|
|
Такая ЭДС называется коммутирующей ЭДС |
|
|
|
|
|