Оглавление

1.Устройство и принцип действия машины постоянного тока (А.ген., Б.двигатель). 2

2.Генератор постоянного тока с независимым возбуждением. 5

3.Реакция якоря в машинах постоянного тока. 7

4.Генератор постоянного тока параллельного возбуждения. 9

5.Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения. 11

6.Генератор постоянного тока смешанного возбуждения. 13

8.Потери и КПД машины постоянного тока. 15

9.ЭДС обмотки якоря в машине постоянного тока. 17

10.Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения. 18

1.Устройство и принцип действия машины постоянного тока (а.Ген., б.Двигатель).

Устройство и принцип действия МПТ.

Неподвижная часть машины, называемая индуктором, состоит из полюсов и стального ярма, к которому прикрепляются полюсы. Назначением индуктора является создание в машине основного магнитного потока. Индуктор простейшей машины имеет два полюса (1) и ярмо. Вращающаяся часть машины состоит из укрепленных на валуцилиндрического якоря (2) и коллектора (3). Якорь состоит из сердечника, набранного из листов электротехнической стали, и обмотки, уложенной в пазах сердечника якоря. Обмотка якоря имеет один виток, соединенный с изолированными от вала двумя медными пластинами коллектора. Обмотка якоря соединяется с внешней цепью коллектором и щетками (4).Основной магнитный поток в машинах постоянного тока обычно создается обмоткой возбуждения, которая расположена на сердечниках полюсов и питается постоянным током. Магнитный поток проходит от северного полюса N через якорь к южному полюсу S, и от него через Ярмо снова к северному полюсу, преодолевая дважды воздушный зазор. Сердечники полюсов выполняются из электротехнической стали. Характерной особенностью машины постоянного тока является:

• постоянство (в пространстве) магнитного потока возбуждения;

• наличие преобразователя переменного тока в постоянный, в коллекторных машинах – это механический преобразователь (коллектор).

МПТ состоит из корпуса (станины), на котором закрепляются главные (являются главной частью индуктора) и добавочные полюса (если таковые есть), но которых намотаны катушки. Якорем в МПТ является вращающаяся часть, в которой уложена обмотка, состоящая каждая из 1 витка, 2-мя концами припаянная к коллекторным пластинам, находящимися на коллекторе и изолированными друг от друг и от вала. С внешней цепью обмотка якоря соединена посредством щеток, которые соприкасаются с коллекторными пластинами. Также в конструкции машины присутствует вентилятор, его кожух, подшипниковые щиты.

ГПТ.

По способу возбуждения ГПТ подразделяются независимого, параллельного, последовательного и смешанного возбуждения. Принцип действия генератора постоянного тока: При вращении якоря машины в направлении по часовой стрелке в проводниках обмотки якоря индуктируется ЭДС, направление которой может быть определено по правилу правой руки. Значение индуктируемой в проводнике ЭДС,где В-магнитная индукция; l-активная длина проводника;v-линейная скорость перемещения проводника.

Полная ЭДС якоря рассматриваемой машины равна . ЭДС Eg является переменной, так как проводники обмотки якоря проходят попеременно под северным и южным полюсами, в результате чего направление ЭДС в проводниках меняется. В генераторе коллектор является механическим выпрямителем, который преобразует перемен. ток в пост. во внешней цепи. Напряжение пост.тока на зажимах якоря будет < Е_а на величину падения напряжения в сопротивлении обмотки якоря r_a . На проводники обмотки якоря с токомI_A будут действовать электромагнитные силы .Их направление определяется по правилу левой руки. Эти силы создают механический момент:,D_A-диаметр якоря. В режиме генератора этот момент действует против направления вращения якоря и является тормозящим.

ДПТ.

По способу возбуждения двигатели постоянного тока подразделяются аналогично генераторам на двигатели независимого, параллельного, последовательного и смешанного возбуждения. Принцип действия: Если к обмотке ее якоря подвести пост.ток от внешнего источника, то машина будет работать в режиме двигателя. При этом на проводники обмотки якоря будут действовать эл.маг.силы F_ПР и возникнет эл.маг.момент М_ЭМ. Данные величины определяются аналогично режиму генератора. При достаточном значении М_ЭМ якорь машины придет во вращение и будет развивать механическую мощность. Момент М_ЭМ при этом является движущим и действует в направлении вращения. В данном режиме коллектор превращает потребляемый из внешней цеп пост.ток в переменный в обмотке якоря и работает в качестве механического инвертора тока. Проводники обмотки якоря вращаются в маг поле и поэтому в обмотке якоря индуктируется ЭДС Е_А.Направление в дигат-м режиме такое же, как в генератор-м. Т.о. ЭДС Е_А направлена против тока I_A и приложено к зажимам якоря напряжения U_A. Поэтому ЭДС якоря наз-ся противоэлектродвижущей силой. Приложенное напряжение к якорю уравновешивается ЭДС и падением напряжения в обмотке якоря . Развиваемая М_ЭМ мощность .где-угловая скорость вращения. На основанииэлектромагнитная мощность.