Е.Р.С. Обмотки якоря. Електромагнітний момент м.П.С.

1. Е.р.с. наводиться в обмотцi якоря основним магнітним потоком.

Розглянемо графік розподілу магнітноі індукціі в зазорі машини.

Магнітні індукціі в зазорі розподіляються по кривій, що має формукриволінійної трапеції

Замінемо дійсний розподіл магнітной індуклії прямокутником, висота якого дорівнює max. значенню магнітної індукції Вδ, а ширина велечині Вί, при якій площина прямокутника буде дорівнювати площині трапеції

Ця величина Вί має назву розрахунковой полюсной дуги.

, де - називається коефіцієнт полюсного перекриття.

Магнітний поток МПС

Ф =

- полюсна подiлка (мм)

- розрахункова довжина якоря (мм)

- довжина полюсу (мм)

- довжина якоря.

Е.р.с. обмотки якоря визначається сумою е.р.с. секцiй, які входять до однієї паралельної гілки з кількістю газових провідників N/2a.

Е.р.с. одного газового провідника довжиною :

обертова швидкість якоря (об/хв).

Але

Се – величина, постiйна для даної машини.

Ф – основний магнiтний поток ()

n - частота обертання якоря (об/хв).

Таким чином, значення якоря залежить від конструктивних особливостей машини (коеф. Се = pN/60a) магнітного потоку, та частоти обертання якоря, n.

На величину Е.Р.С. впливає ширина секції – у. Якщо у₁=, Е.Р.С. буде максимальним.

Положення щiток також впливає на е.р.с., вона буде мати maх значення, якщо щiтки будуть знаходиться на геометричнiй нейтралі.

Якщо щiтки змiцнені відносно нейтралі на кут β, тоді

2. Електромагнітний момент м.П.С.

При проходженні по провідникам обмотки якоря електричного струму і_а на кожний провід діє електромагнітна сила:

F_em=B_δ · l_i · i_a

Якщо скласти ці сили, помножені на плече D_a/2 отримаємо значення електромагнітного моменту:

M = F_em · D_a/2 ·L_i ·N,

Якщо врахувати, що F_em = B_δ · l_i · i_a, та i_a = І_а/2а

М = B_δ · l_i · І_а/2а · D_a/2 ·L_i ·N

Магнітний поток

Ф = B_δ · l_i · L · τ D_a =

Електромагнітний момент машини при роботі в режимі електричного двигуна є обертаючим, а в режимі генератора – гальмівним.

Е_а = С_е · Ф · п Ф =

М = С_m ∙ Ф ∙ І_а =

Е_а ∙ І_а = Р_е

М =

Р_еm = Е_а ∙ І_а – електромагнітна потужність (В_δ)

3. Вибір типу обмоток якоря.

Ми вивчили всі типи обмоток якоря. Так який же тип обмоток слід обирати при проектуванні машини?

Вибраний тип обмотки повинен містити якомога меншу кількість пазових провідників N, бо значну частину площі пазу буде займати ізоляція.

При заданих значеннях Е_а, р, Ф, n, число провідників в обмотці якоря прямо пропорційне числу паралельних гілок.

Тому при виборі типу обмотки слід віддати перевагу обмоткам з меншим числом паралельних гілок 2а = 2, які не потребують урівнюючих з`єднань.

В залежності від числа полюсів та струму якоря вибирають тип обмотки:

Число полюсів	Струм якоря	Тип обмотки
2	-	Проста петльова
4	До 700 А	Проста хвильова
4	700 – 1400 А	Проста петльова або комбінована
4	> 1400 А	Складна петльова або комбінована

Обмеження застосування простої хвильової обмотки пояснюється обмеженою величиною струму (до 300-400А) в паралельних гілках та середнім значенням напруги між суміжними колекторними пластинами, які не повинні перебільшувати

25-30 В – у машин до 1 кВт

16 В – для машин потужністю > 1 кВт – без компенсаційної обмотки

20 В – для машин > 1 кВт з компенсаційною обмоткою.

Запитання для самоконтролю:

1. Від яких параметрів залежить величина е.р.с.?

2. Електромагнітний момент М.П.С. Як змінити напрям моменту?

3. Як впливає положення та ширина секції на величину е.р.с.?

4. Якими міркуваннями користуються при виборі типу обмотки якоря?

МАГНІТНЕ ПОЛЕ М.П.С.