1) Законы, на которых базируется принцип действия электрических машин!
Закон электромагнитной индукции (Фарадея): Всякое изменение магнитного поля влечет за собой создание ЭДС! На основании этого закона работают генераторы. Направление ЭДС можно опр. По правилу правой руки: вектор магнитной индукции должен входить в ладонь перпендикулярно, отогнутый большой палец показывает направление вектора скорости перемещения проводника, 4 вытянутых пальца будут показывать направление ЭДС
Закон Ампера: на проводник с током, помещенный в магнитное поле действует сила. (Эта сила перемещает проводник). Этот закон является основным для двигателей. Направление силы Ампера опр. По правилу левой руки: вектор магнитной индукции должен входить в ладонь перпендикулярно, 4 вытянутых пальца указывают направление тока, отогнутый большой палец будет показывать направление силы ампера.
2) Устройство электрической машины постоянного тока, магнитная система машины!
Электрическая машина постоянного тока состоит из индуктора(статор), якоря(ротор) и коллектора (выпрямляет ток, состоящий из изолированных медных пластин). Индуктор одновременно является статором и корпусом. На нем есть наконечники, на них намотаны витки. Количество наконечников определяется назначением машины.
Якорь состоит из тонких изолированных пластин.
Принцип работы: в статор (индуктор) подается ток, в результате создается магнитное поле, которое приводит во вращение якорь (ротор).
3) Эдс, индуктируемая в обмотке якоря электрической машины
Е=
,
где N-число
витков якоря, n-обороты
якоря, а - число пар параллельных ветвей,
С - конструкционный коэффициент.
Переменное магнитное поле индуктирует
в витках якоря ЭДС. Т.к. витки расположены
в рядом находящихся пазах якоря, то в
каждых соседних витках ЭДС создается
со сдвигом
где
n-количество
пазов.
4)Реакция якоря. Геометрическая и физическая нейтрали.
Ток создает в якоре магнитное поле, котороое оказывает свое влияние на магнитное поле статора. В результате взаимодействия полей создается неравномерное распределение магнитных силовых линий результирующего поля. Если этот эффект якоря уменьшает общее магнитное поле, в статоре предусматривают дополнительные полюса.
Геометрическая нейтраль n-n'-линия, перпендикулярная оси полюсов и разделяющая на дуге якоря области северного и южного полюсов.
Физическая нейтраль m-m' - линия, проходящая через точки окружности якоря, где магнитная индукция равна нулю.
Геометрическая нейтраль без учета реакции якоря делит магнитную сеть на 2 симметричные части. При возникновении реакции якоря симметрия магнитного поля снимается. Восстанавливает симметрию физическая нейтраль, которая наклоняется на определенный угол по отношению к направлению вращения ротора.
5) Влияние реакции якоря на эдс генератора
С увеличением тока магнитное поле якоря увеличивается, а поле статора постоянное (=const). С увеличением тока реакция якоря так возрастает, что компенсирует магнитное поле статора. Изменения магнитного поля не будет, следовательно не будет ЭДС (по закону Фарадея).