
- •1) § В.1. Назначение электрических машин и трансформаторов
- •Вопрос 2
- •Вопрос 33333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333
- •Вопрос444444444444444444444
- •§ 1.2. Принцип действия трансформаторов
- •§1.3. Устройство трансформаторов
- •Вопрос555555555555555555555555555555555555555555
- •§ 1.4. Уравнения напряжений трансформатора
- •§ 1.5. Уравнения магнитодвижущих сил и токов
- •Вопрос66666666666666666666666666666666666666666666666666666
- •§ 1.6. Приведение параметров вторичной обмотки и схема замещения приведенного трансформатора
- •Вопрос77777777777777777777777777777777
- •Вопрос88888888888888888888888888888888888888888888888888888888
- •§ 1.7. Векторная диаграмма трансформатора
- •§ 1.8. Трансформирование
- •§ 1.8. Трансформирование трехфазного тока и схемы соединения обмоток трехфазных трансформаторов
- •Глава 2 • Группы соединения обмоток и параллельная работа трансформаторов
- •§ 2.1. Группы соединения обмоток
- •§ 2.2. Параллельная работа трансформаторов
- •Вопрос1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
- •Глава 5. Трансформаторные устройства специального назначения
- •§ 5.1. Трансформаторы с плавным регулированием напряжения
- •§ 5.2. Трансформаторы для выпрямительных установок
- •При выборе трансфор§ 5.2. Трансформаторы для выпрямительных установок
- •Вопрос121212121212121212121212121212121212112121212121212121212121212
- •Глава 24
- •§ 24.1. Принцип действия генератора и двигателя постоянного тока
- •§ 24.2. Устройство коллекторной машины постоянного тока
- •Вопрос13131313133131313131313131331133131313131
- •Глава 25
- •§ 25.1. Петлевые обмотки якоря
- •Вопрос141414141414141414141414141414
- •Глава 26
- •§ 26.1. Магнитная цепь машины постоянного тока
- •Вопрос15151515151515151515151515151515151515515151515151515151515151
- •§ 26.2. Реакция якоря машины постоянного тока
- •26.4. Магнитное поле машины и распределение магнитной индукции
- •Вопрос1616161616161616161616161616161616
- •§ 26.5. Способы возбуждения машин постоянного тока
- •4.3. Коммутация в коллекторных машинах постоянного тока
- •Вопрос181818181818181818181818818181818181818181818
- •Глава 28
- •§ 28.1. Основные понятия
- •Вопрос1919191919191919191919191919191919191919
- •Глава 29
- •§ 29.1. Основные понятия
- •202020202020202020Вопрос
- •§ 29.3. Двигатель параллельного возбуждения
- •§ 29.6. Двигатель последовательного возбуждения
- •§ 29.7. Двигатель смешанного возбуждения
- •§ 29.8. Потери и коэффициент полезного действия коллекторной машины постоянного тока
- •Вопрос323232323232323
- •2.3.2. Регулирование скорости вращения асинхронных двигателей
Вопрос141414141414141414141414141414
Глава 26
Магнитное поле машины постоянного тока
§ 26.1. Магнитная цепь машины постоянного тока
Магнитная система машины постоянного тока состоит из станины (ярма), сердечников главных полюсов с полюсными наконечниками, воздушного зазора и сердечника якоря.
На
рис. 26.1 показана картина магнитного
поля четырехполюсной
машины. При этом имеется в виду машина,
работающая в режиме х.х., когда МДС
создается
лишь обмоткой возбуждения, а в обмотке
якоря
и обмотке добавочных полюсов тока нет
или он
настолько мал, что его влиянием на
картину магнитного
поля можно пренебречь. В целях упрощения
на
рисунке не показаны добавочные полюсы,
так как в режиме х.х. их влияние на картину
магнитного поля
машины незначительно. Как это следует
из рис. 26.1, магнитный поток главных
полюсов состоит из двух неравных частей:
большая часть образует основной
магнитный поток
,
а меньшая — магнитный
поток рассеяния полюсов
.
Поток рассеяния учитывается
коэффициентом рассеяния
(см. § 20.1).
Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения на пару полюсов в режиме х.х. определяется суммой магнитных напряжений на участках магнитной цепи (рис. 26.2):
,
(26.1)
где
— магнитные напряжения воздушного
зазора, зубцового слоя якоря, главного
полюса, спинки якоря, станины (ярма)
соответственно.
Если
машина имеет компенсационную обмотку
(см. § 26.4), то в (26.1) следует ввести еще
одно слагаемое
,
представляющее
собой магнитное напряжение
зубцового слоя главного полюса.
Порядок
расчета магнитных напряжений на участках
магнитной цепи машины постоянного тока
в принципе
такой же, что и в случае асинхронной
машины
(см. гл. 11). При этом расчет магнитных
напряжений
станины и сердечника главного полюса
ведут
по магнитному потоку главного полюса
,
который больше основного потока
на значение потока рассеяния
:
где
— коэффициент магнитного рассеяния.
Рис. 26.1. Магнитное поле машины постоянного тока в режиме х.х.
При
заданном значении ЭДС машины
определяют
требуемое
значение основного магнитного потока
(Вб) [см. (25.20)]:
.
(26.2)
Далее рассчитывают магнитную индукцию для каждого участка магнитной цепи:
,
(26.3)
где
— магнитный поток
на данном участке
магнитной цепи.
Вб;
— площадь
поперечного
сечении этого
участка, м2.
Рис. 26.2. Расчетный участок магнитной цепи
четырехполюсной машины постоянного тока
По
таблицам или кривым
намагничивания для соответствующих
ферромагнитных
материалов находят
напряженность магнитного поля на
участках магнитной цепи
,
а
затем определяют магнитное напряжение
(А)
и МДС обмотки возбуждения на пару полюсов по (26.1).
Значения
магнитных напряжений для различных
участком магнитной
цепи неодинаковы и зависят от магнитных
сопротивлений
этих участков. Наибольшим магнитным
сопротивлением обладает
воздушный зазор, поэтому магнитное
напряжение
намного
больше любого из слагаемых выражения
(26.1).
Другие участки магнитной цепи выполняют из ферромагнитных материалов. В машинах постоянного тока для изготовления различных элементов магнитной цепи применяют следующие материалы.
Сердечник якоря — тонколистовые электротехнические стали марок 2013, 2312 и 2411 толщиной 0,5 мм (см. табл. 11.1).
Сердечник главного полюса — листовая анизотропная (холоднокатаная) сталь марки 3411 толщиной 1 мм, пластины не изолируют.
Станина — в машинах малой мощности станину изготовляют из стальных цельнотянутых труб, а для машин средней и большой мощности станины делают, сварными из листовой конструкционной стали марки СтЗ.
Магнитное напряжение воздушного зазора (А)
,
(26.4)
где
— величина воздушного зазора, мм;
— коэффициент воздушного зазора,
учитывающий увеличение магнитного
сопротивления
зазора из-за зубчатости якоря (
> 1).
Магнитная
индукция в воздушном зазоре
(Тл) пропорциональна
основному магнитному потоку Ф.
В машинах постоянного тока
общего назначения
Тл (большие значения
соответствуют
более
крупным машинам).
Обычно
расчет МДС
ведут
для
ряда значений магнитного потока
и
,
а затем
строят магнитную характеристику
машины
,
где
— относительное
значение
магнитного потока;
— относительное
значение МДС обмотки возбуждения на
пару полюсов в режиме х.х.;
и
— номинальные значения
магнитного потока и МДС
в режиме х.х., соответствующие
номинальному значению ЭДС
[см.
(26.2)]. В начальной части магнитная
характеристика прямолинейна
(рис. 26.3). Объясняется это
тем, что при небольших значениях
магнитная
цепь не насыщена и МДС возбуждения
определяется, в основном, магнитным
напряжением воздушного зазора
.
Рис. 26.3 Магнитная характеристика
Затем с ростом наступает насыщение магнитной цепи и магнитная характеристика становится криволинейной. Коэффициент насыщения магнитной цепи машины
.
(26.5)
Для
машин постоянного тока
.