2. Коефіцієнт корисної дії (ккд)

ККД МПС η =

Сумарні втрати МПС ΣР = Р_мех + Р_ел + Р_м + Р_д,

Тоді для генератора

η_г = =

Для двигуна η = =

Звичайно ККД МПС складає від 0,75 до 0,90 для машин (1÷100) кВт та 0,9 – 0,97 для Р > 100 кВт.

3. МПС серії ГП.

Вітчизняною промисловістю випускаються МПС (переважно електричні двигуни) дуже широкого діапазону потужностей.

Двигуни виробляються зазвичай серіями, при цьому поряд з серіями машин загального призначення, виробляють також серії МПС спеціального призначення (для металургії, гірничої промисловості, транспорту).

Найбільше поширені МПС загального призначення серії ГП, в основу якої закладено розподіл електричних машин по висоті осі обертання.

Єдина серія ГП має ІІ габаритів по висоті осі обертання:

90, 100, 112, 132, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315 мм.

Діапазон потужності: для двигунів 0,17 – 200 кВт; для генераторів 0,37 – 180 кВт.

Умовне позначення складається із:

• назви серії – ГП (П, МП)

• виконання по способу захисту та охолодження

• висота осі обертання

• номер довжини станини

• кліматичне виконання

Наприклад: 2ПНІІ2МГУ4 – двигун постійного струму з само вентиляцією, 112 – висота осі обертання, першої довжини, з тахогенератором, кліматичне виконання У4 – (ГОСТ 15150-69).

Універсальні колекторні електродвигуни.

Це такі електродвигуни, що можуть працювати як від мережі постійного, так і змінного струму (однофазного).

Однофазні колекторні двигуни мають переважно послідовне збудження.

ККД таких двигунів при змінному струмі є меншим ніж при постійному, що пояснюється збільшеними магнітними втратами області використання – електроінструмент, побутові прилади, автоматика.

Питання для контролю:

1. Які засоби використовують для зменшення пускового струму МПС?

2. Чому при пуску МПС r_пер = 0?

3. Які втрати мають місце в МПС?

4. Які втрати є постійними, а які – змінними?

5. Що таке висота осі обертання?

Тема: ДВИГУНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ СПЕЦІАЛЬНОГО

ПРИЗНАЧЕННЯ.

1. Електромашинний підсилювач (емп).

ЕМП – це електрична машина, яка працює в режимі генератора та

призначена для підсилювання електричних сигналів. ЕМП застосовують в

системах автоматики.

Найпростіший ЕМП – це генератор постійного струму незалежного збудження, тому що напруга на виході генератора залежить від струму збудження U = E - I_aΣr_a = C_eФп - І_аΣr_a, таким чином, змінюючи струм в обмотці збудження, можна змінювати напругу на затискачах генератора.

Тобто, значно невеликою потужністю в колі збудження ми маємо змогу керувати великими потужностями в колі якоря МПС.

ЕМП, які виконані по принципу генератора незалежного збудження не знайшли широкого застосування, бо вони не здатні забезпечити великого коефіцієнту підсилення потужності – не більше ніж 80÷100.

Тому найбільш розповсюдженими є ЕМП поперечного поля.

Ці генератори відрізняються від звичайних ти, що основним робочим магнітним потоком є магнітний поток, який створюється струмом обмотки якоря – поперечний струм реакції якоря.

На колекторі ЕМП є два комплекти щіток:

q₁, q₂ - розташовані на поперечній осі головних полюсів;

d_1, d₂ - на повздовжній осі щітки q₁, q₂ - підключене робоче коло ЕМП.

Окрім обмотки якоря ЕМП має також декілька обмоток управління, компенсаційну та обмотку додатковий полюсів.

Якщо в одну з обмоток управління підвести незначну напругу, то в цій обмотці виникає струм, який наведе в обмотці якоря ЕРС, але щітки q₁, q₂ замкнуті накоротко, тому цей струм створить значну МРС і в колі d_1, d₂ буде зніматися дуже велика потужність.

Таким чином незначна потужність обмотки управління проходить дві ступені підсилювання – коло управління – поперечна ступінь – потім – поперечна ступінь - повздовжна (робоча).

Коефіцієнт підсилення

К_п =

Тема: ТАХОГЕНЕРАТОР ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

ТПС призначені для вимірювання частоти обертання електричної машини, а також для отримання електричних сигналів, які є пропорційними частоті обертання, в схемах автоматичного регулювання.

ТПС – це є генератор невеликої потужності з електромагнітним збудженням, або збудженням від постійних магнітів.

При постійному струмі збудження І_зб = const, магнітний поток Ф = const , не залежить від струму навантаження, тому ЕРС тахогенератора буде пропорційною частоті обертання

Е = С_еФп = Кп

Для вимірювання частоти обертання вал тахогенератора механічно з’єднують з валом механізму, частоту якого необхідно виміряти. На виході тахогенератора вмикають вольтметр проградуйований в одиницях частоти обертання (об/хв., або І/С).

Точність роботи тахогенератора визначається його вихідною характеристикою

U = f(n),

Але в реальних умовах вихідна характеристика ТГ не прямолінійна (реакція якоря).

Найбільш широке застосування знайшли ТТ з постійними магнітами, бо вони не мають обмотки збудження, та по конструкції мають значно менші габарити.

Виконувальні ДПС.

Ці двигуни застосовують в системах автоматики для перетворювання електричного сигналу в механічне переміщення.

Крім звичайних вимог до виконувальних електродвигунів пред’являють низку додаткових вимог, а саме:

• незначну інерційність;

• відсутність самоходу.

Майже всі виконувальні електродвигуни мають дві обмотки:

• обмотку збудження, призначення якої – створити магнітний поток;

• обмотку керування, електричний сигнал на яку подається лише тоді, коли необхідно викликати обертання валу.

В якості виконувальних ДПС частіше використовують двигуни з

незалежним збудженням, але застосовують також і двигуни з постійними магнітами.

Питання для контролю:

1. ДПС U=200 В; І_н = 43А;. п_н = 1500 об/хв.; Σr_a = 0,25 Ом

r_зб = 150 Ом; І_хх = 4А; ΔU_щ = 2В

Визначити ККД.

Відповідь:

1. І_зб = =

2. І_а = І_п – І_зб = 43-1,47 = 41,53 А

3. І_ао = І_хх – І_зб = 4-1,47 = 2,53 А

4. Витрати х.х.

ΣР= Р₀ + Р_езб + Р_еа + Р_ещ + Р_дод = U∙І_а + U∙І_зб + І_а²∙r_a + ΔU_щ∙ І_а + 0,01∙Р_н = 556+323,4+131,18+83,06+94,6=1487 Вт

Р₁ = 9,460 кВт ΔР = 1487 η = 84,3%

Р₁ = UІ_н = 220∙= 9460 Вт.

Розділ ІІ.

Т Р А Н С Ф О Р М А Т О Р И

Тема: Будова та робочий процес трансформаторів.