4. Коллектор – механический выпрямитель-коммутатор
Коллектор. Обычно коллектор выполняют в виде цилиндра, собранного из клинообразных пластин твердотянутой меди; между пластинами располагают изоляционные прокладки из слюды или миканита. Секции обмотки якоря впаивают в прорези, имеющиеся в выступающей части коллекторных пластин.
Если машина работает в генераторном режиме, то коллектор вместе со скользящими по его поверхности щётками является выпрямителем.
5. Какое назначение коллектора в генераторе и в двигателе?
Если машина работает в генераторном режиме, то коллектор вместе со скользящими по его поверхности щётками является выпрямителем. В двигательном режиме, когда к якорю подводится питание от источника постоянного тока и он преобразует электрическую энергию в механическую, коллектор со щётками можно рассматривать как преобразователь частоты, связывающий сеть постоянного тока с обмоткой, по проводникам которой проходит переменный ток.
Коллектор в генераторах постоянного тока служит для выпрямления переменной эдс, индуктируемой во вращающейся обмотке якоря, а в двигателях постоянного тока для получения постоянного по направлении вращающего момента.
95.Навести схему генератора паралельного збудження і пояснити процес самозбудження.
96.Що буде після обриву кола обмотки паралельного збудження, якщо двигун до цього робив: а) в режимі холостого ходу; б) при номінальному навантаженні?
В режиме холостого хода двигатель пойдет в разнос. Это
особенность двигателей параллельного возбуждения, поэтому их нельзя делать с ременной передачей и.т.д.
При номинальной нагрузке работа двигателя существенно не меняется.
С резким уменьшением тока возбуждения, особенно при обрыве в цепи возбуждения (Iв = 0), когда поток статора уменьшается до потока остаточного намагничивания Фд, частота вращения двигателя быстро увеличивается — двигатель «идет вразнос». В этом случае двигатель надо немедленно отключить от сети.
Изменение скорости вращения при переходе от холостого хода к номинальной нагрузке у двигателя параллельного возбуждения при работе на естественной характеристике мало и составляет 2—8% от пн. Такие слабо падающие характеристики называются жесткими. Двигатели параллельного возбуждения с жесткими характеристиками применяются в установках, в которых требуется, чтобы скорость вращения при изменении нагрузки сохранялась приблизительно постоянной (металлорежущие станки и пр.).
97.Які переваги узагальненої моделі електричної машини?
Модель обобщенной электрической машины универсальна
и при принятии определенных условий, из нее можно получить все типы электрических машин как частные случаи. Например, при питании обмоток статора от двух
источников переменного синусоидального тока, смещенных по фазе на 90 градусов , в рабочем зазоре создается круговое вращающееся магнитное поле. Если одну из
обмоток ротора подключить к источнику постоянного тока, то мы получим модель синхронной машины. Если обе обмотки ротора замкнуть накоротко, то образуется модель асинхронной короткозамкнутой машины. Наконец, если одну из обмоток статора подключить к источнику постоянного тока, а обмотки ротора подключить к двум источникам переменного синусоидального тока с частотой, равной частоте вращения ротора, и фазовым смещением в
90 градусов , таким образом, чтобы поле ротора вращалось в направлении противоположном направлению вращения его вала, то мы получим модель машины постоянного тока.
В этой модели поле ротора формируется источниками питания переменного тока с управляемой частотой, роль которых в реальной машине играет источник постоянного тока и коллектор. Модель обобщенной электрической машины универсальна и при принятии определенных условий, из нее можно получить все типы электрических машин как частные случаи. Например, при питании обмоток статора от двух источников переменного синусоидального тока, смещенных по фазе на 90 градусов , в рабочем зазоре создается круговое вращающееся магнитное поле. Если одну из обмоток ротора подключить к источнику постоянного тока, то мы получим модель синхронной машины. Если обе обмотки ротора замкнуть накоротко, то образуется модель асинхронной короткозамкнутой машины. Наконец, если одну из обмоток статора подключить к источнику постоянного тока, а обмотки ротора подключить к двум источникам переменного синусоидального тока с частотой, равной частоте вращения ротора, и фазовым смещением в 90 градусов , таким образом, чтобы поле ротора вращалось в направлении противоположном направлению вращения его вала, то мы получим модель машины постоянного тока. В этой модели поле ротора формируется источниками питания переменного тока с управляемой частотой, роль которых в реальной машине играет источник постоянного тока и коллектор.
Несмотря на бесконечное конструктивное разнообразие индуктивных электрических машин все электрические машины с круговым полем в воздушном зазоре можно свести к обобщенной электрической машине Обобщенная электрическая машина — это идеализированная двухполюсная машина с двумя парами обмоток на статоре и роторе. В ней энергия магнитного поля сосредоточена в воздушном зазоре и поле синусоидальное. В воздушном зазоре обобщенной машины вращающееся магнитное поле может создаваться обмотками статора и ротора. Напряжения статора или ротора создают сдвинутые во времени токи, а за счет пространственного сдвига обмоток в зазоре создается вращающееся поле.
Машины постоянного тока получаются из модели обобщенной электрической машины, если обмотки ротора или статора питать через преобразователь частоты.
В машинах постоянного тока преобразователем частоты является механический преобразователь частоты — коллектор. Постоянный ток преобразуется в многофазный переменный ток, который создает вращающееся поле, неподвижное относительно обмотки возбуждения, расположенной на статоре.
Как в машинах переменного, так и в машийах постоянного тока многофазная симметричная обмотка приводится к двухфазной, которая и рассматривается в обобщенной электрической машине (рис. 1.1). Процессы преобразования энергии в многополюсных машинах приводятся к процессам в двухполюсной машине.