23. Трансформатор типа «длинная линия».

Подав U в кабеле возникает падающая волна, доход. до левого сердечника. Если Rн=W (волновое сопротивл.), то волна поглотится→бегущая волна

Широкополт. трансформатор с kтранс=1

Ток, создаваемый этим источником потечет и по наружной поверхностипроводника и по внутренней. Напряжение на резисторе будет другой полярности, и это трасформ. с коэф. трансформации 1, часть I2 пойдет до земли, и это не будет работать. Нужно I’ уменьшить: покрываем слоем резиста поверхность, добавляют цилиндрические ферромагнетики.

Подать по 1В→бегущая волна, т.к. соединены последовательно, то на выходе 2В. U2=2U1, I2=0,5I1. Но не будет работать без ферритового сердечника.

Имеем трансфоматор с kтранс.=2

или

Или

Если kтранс.≠2, то:

На входе соединены параллельно, возникает падающая волна, на выходе соединены последоват. Продольное напряжение линий Uл1:Uл2:Uл3:Uл4=0:1:2:3=W1:W2:W3:W4 (эти линии можно наматать на один сердечник по соотношению числа витков).

W1=W2=W3=W4=W. Rвх=0.25W, Rн=4W. Чтобы частотная хар-ка выглядела равномерной W=0.25Rн . Если взять другое W, то возникает бегущая волна в линии Iпадающ. волн.=U/W.

24.Устройство, режимы работы электрических машин постоянного тока, основные

характеристики двигателей и генераторов.

На статоре 5 машины постоянного тока (см. схематиче­ский поперечный разрез, рис. 3.1, а), размещаются постоянные электромагниты: основной полюс возбуждения 4 и дополнитель­ный полюс 7. Полюса возбуждения создают основной продоль­ный магнитный поток, а дополнительные полюса — поперечный магнитный поток для улучшения условий коммутации и умень­шения искрения под щетками. На вращающемся якоре 1, в пазах 8 размещены обмотки, каждая секция которых подключена к двум пластинам 9 коллектора 6 (рис. 3.1,6). Медные пластины коллектора, разде­ленные изоляционными прокладками, собраны так, что образуют цилиндр, по внешней поверхности которого скользят токосъемные угольные щетки. Коллектор закрепляется неподвижно на оси якоря и вращается вместе с ним.

В силу принципа обратимости одна и та же машина может работать как генератором, так и двигателем.

При работе в генераторном режиме якорь машины раскручи­вается каким-либо двигателем, в его обмотках возбуждается э. д. с, создающая постоянный ток в нагрузке, подключаемой к щеткам. Ток в обмотках возбуждения 3 создается либо э. д. с, возбуждаемой в обмотках якоря, либо от постороннего источника. В двигательном режиме обмотки возбуждения и якоря под­ключаются к сети постоянного тока; якорь вращается, с его вала передается на нагрузку механическая мощность. Магнитный по­ток, создаваемый обмоткой возбуждения, проходит по полюсам машины, через якорь и замыкается в ее ярме.

При вращении якоря против часовой стрелки в активных про­водниках, уложенных в его пазы и перемещающихся вместе с яко­рем в магнитном поле, наведется э.д.с. Конфигурация соеди­нения должна оставаться постоянной, поэтому обмотка должна об­ладать центральной симметрией, т. е. быть замкнутой (неразрывной), соединение проводников в замк­нутую обмотку должно приводить к суммированию э.д.с, наводимых в каждом из них, исключить возмож­ность появления короткозамкнутых витков.

Р аспространение получили барабанные обмотки якоря, обла­дающие малой длиной пассивных соединительных проводников и большой прочностью. При барабанной обмотке соединительные проводники укладывают только но внешним торцовым поверх­ностям якоря. Последовательно соединяют два активных про­водника, находящихся под разноименными полюсами. Чтобы обмотка получилась непрерывной и состоящей из одинаковых секций, в каждый паз необходимо укладывать по крайней мере два активных проводника.

Основной магнитный поток машины создается током, прохо­дящим по обмоткам ее основных полюсов. Этот ток может быть получен как от отдельного источника постоянного напряжения, так и от э.д.с, наводимой в якоре машины. В первом случае ма­шина имеет независимое возбуждение (рис. 3.7,а), а во втором —

в зависимости от способа подсоединения обмотки к якорю либо параллельное (рис. 3.7,6), либо последовательное (рис. 3.7, в) возбуждение. Применяются и машины со смешанным возбужде­нием (рис. 3.7,г), у которых одна обмотка возбуждения включе­на последовательно с обмоткой якоря, а другая параллельно ей. Схема включения обмоток возбуждения определяет характери­стики машины постоянного тока.

ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕНЕРАТОРОВ

Внешняя характеристика генератора постоянного тока опре­деляет зависимость напряжения, снимаемого с его щеток, от тока нагрузки якоря при постоянной скорости вращения якоря. Вид внешней характеристики зависит от способа возбуждения маши­ны. У генератора с независимым воз­буждением (его магнитный поток может создаваться и постоянным ^ магнитом) внешняя характеристика весьма полога.

В нешняя характеристика генератора с параллельным возбуж­дением на начальном участке (рис. 3.9) спадает с ростом тока якоря несколько быстрее, чем у генератора с независимым воз­буждением. Связано это с тем, что поток возбуждения такого генератора зависит от тока возбуждения, пропорционального на­пряжению на щетках V, несколько меньшему, чем э.д.с. Особенностью генератора с параллельным возбужде­нием является относительно небольшой ток установившегося короткого замыкания. С уменьшением сопротивления нагрузки ток якоря сначала растет, напряжение на щетках падает и это приводит к уменьшению тока возбуждения и э.д.с. якоря.

В генераторе с последовательным возбуждением внешняя характеристика имеет колоколообразную форму (рис. 3.10), так как при холостом ходе ее поток возбуждения мал (/в=/н=0), а при больших токах нагрузки вся э.д.с. гасится со­противлением обмотки возбуждения. Такая внешняя характери­стика весьма неудобна для питания обычных нагрузок и поэтому генератор с последовательным возбуждением практически не при­меняют.

У генераторов со смешанным возбуждением после­довательная обмотка может быть включена так, что общий маг­нитный поток возбуждения увеличивается с ростом тока якоря. Увеличение потока приводит к росту э.д.с. якоря и напряжение, снимаемое со щеток такого генератора, может даже расти при увеличении тока нагрузки.

Генераторы с независимым возбуждением, созда­ваемым постоянным магнитом, используют как тахогенераторы, т. е. машины, создающие напряжение, прямо пропорциональное частоте вращения.

ХАРАКТЕРИСТИКА ДВИГАТЕЛЕЙ

Для практического применения двигателя основной является его механическая характеристика, которая определяет зависимость частоты вращения якоря от развиваемого им момента на валу.

П ри отличных от нуля значениях сопротивления якоря r э.д.с. Е с ростом тока якоря, а следовательно, и момента на ва­лу несколько уменьшается. Вместе с тем реакция якоря вызывает снижение э.д.с, наводимой в якоре, при росте тока якоря и пропорцио­нального ему момента на валу. В реальной машине действуют оба названных фактора и ее ме­ханическая характеристика мо­жет иметь как небольшой отри­цательный, так и небольшой по­ложительный наклон.

Механическая характеристика двигателя с последовательным возбуждением (рис) более «мягкая», т.е. частота враще­ния его якоря резко снижается при возрастании момента на валу (механической нагрузки). Вместе с тем при отсутствии нагрузки (момент и ток якоря малы) частота вращения может оказаться очень большой.

У двигателей со смешанным возбуждением механические ха­рактеристики являются промежуточными между характеристика­ми двигателей с последовательным и параллельным возбужде­нием.