- •Раздел 1. Машины постоянного тока
- •5.1Принцип действия машины постоянного тока
- •5.2Основные свойства эмпт в режиме генератора и двигателя
- •5.3Конструктивное исполнение эмпт
- •5.4.1Расчёт магнитной цепи эмпт
- •5.4.2Магнитная характеристика машины
- •5.5 Якорные обмотки машины постоянного тока
- •5.5.1Общие замечания
- •5.5.2Простая петлевая обмотка.
- •5.5.3Уравнительные соединения
- •5.5.4Простые волновые обмотки
- •5.5.5Развёрнутая схема простой волновой обмотки (пример)
- •5.5.6Сложные обмотки Сложная петлевая обмотка
- •Сложная волновая обмотка
- •Комбинированные («лягушачьи») обмотки
- •5.6Работа эмпт в режиме холостого хода. Эдс обмотки якоря
- •5.7Напряжение между коллекторными пластинами
- •Потенциальная кривая коллектора
- •5.8Работа эмпт при нагрузке. Электромагнитный момент и электромагнитная мощность эмпт
- •5.8.1 Режим холостого хода
- •5.8.2Работа эмпт при отсутсРабочий режим работы эмпт
- •А) результирующее магнитное поле мпт; б) продольное поле реакции якоря
- •5.8.3 Сдвиг щёток с геометрической нейтрали на 900 по направлению вращения в генераторе (или против вращения – в двигателе)
- •5.8.4 Сдвиг щёток с геометрической нейтрали на 900 против направления вращения в генераторе (или по направлению вращения – в двигателе)
- •5.9Влияние поперечной реакции якоря на магнитное поле эмпт
- •5.10Эдс обмотки якоря при нагрузке
- •5.11Напряжение между коллекторными пластинами при нагрузке
- •5.12Компенсационная обмотка
- •Компенсационной обмотки.
- •5.13Коммутация эмпт
- •5.14Искрение на коллекторе
- •5.15Процесс коммутации
- •5.16Способы улучшения коммутации
- •Добавочных полюсов
- •1.17. Генераторы постоянного тока
- •Генератора независимого возбуждения
- •Постоянного тока независимого возбуждения
- •1.18. Генераторы независимого возбуждения
- •Независимого возбуждения
- •Р ис. 1.53. Построение регулировочной характеристики генератора независимого возбуждения
- •Р ис. 1.54. Нагрузочная характеристика независимого возбуждения
- •1.19. Генераторы параллельного возбуждения.
- •Р ис. 1.56. Характеристика холостого хода
- •Генератора параллельного возбуждения
- •От оборотов генератора.
- •Р ис. 1.59. Внешняя характеристика генератора параллельного (1) и независимого (2) возбуждения
- •Генератора параллельного возбуждения
- •1.20. Генераторы последовательного возбуждения.
- •Возбуждения
- •Р ис. 1.62. Приближенное построение внешней характеристики генератора последовательного возбуждения
- •Р ис. 1.67. Параллельная работа генераторов в режиме внешних характеристик
- •1.21. Двигатели постоянного тока.
- •Двигателей постоянного тока (дпт)
- •Параллельного возбуждения
- •1.22. Уравнения вращающих моментов
- •С помощью пускового реостата (а) и пусковых сопротивлений (б)
- •От времени при пуске двигателя
- •И механических характеристик двигателя параллельного возбуждения
- •1.22.1. Условия устойчивости работы двигателя
- •5.16.1Регулирование частоты вращения двигателя параллельного возбуждения
- •А) схема регулирования частоты вращения двигателя параллельного возбуждения; б) механические характеристики
- •Параллельного возбуждения при разных потоках возбуждения
- •Двигателя параллельного возбуждения при разных напряжениях
- •Для регулирования частоты вращения двигателя независимого возбуждения
- •1.22.3. Рабочие характеристики двигателя параллельного возбуждения
- •Параллельного возбуждения
- •1.23. Двигатели последовательного возбуждения.
- •Последовательного возбуждения
- •Двигателя последовательного возбуждения
- •1.23.1. Регулирование двигателей последовательного в возбуждения
- •Регулирование скорости путем шунтирования якоря
- •Регулирование скорости включением сопротивления в цепь якоря
- •Регулирование скорости изменением напряжения
- •Двигателя последовательного возбуждения при разных способах регулирования частоты вращения (в относительных единицах)
- •1.28. Потери и кпд эмпт.
5.5.4Простые волновые обмотки
Характерные признаки простых волновых обмоток:
;
;не требуется применение уравнителей I рода.
Принцип выполнения
простой волновой обмотки рассмотрим
на примере ЭМПТ,
(рис. 1.22).
При одном обходе якоря (рис. 1.22) сделано р – шагов по коллектору (в данном случае – 4 шага), и оказались пройденными все коллекторные пластины, кроме одной (справа или слева от начальной), тогда
(1.56)
Тогда шаг обмотки, равный шагу по коллектору:
– целое число, (1.57)
при этом знак «–» соответствует неперекрещивающейся обмотке;
«+» – перекрещивающейся обмотке.
Простая волновая обмотка называется последовательной, т.к. она независимо от числа пар полюсов образует 2 параллельные ветви (рис. 1.23):
(1.58)
Необходимое число щёток простой волновой обмотки:
(1.59)
Поскольку каждая из ветвей простой волновой обмотки проходит под всеми полюсами, то неравенство потоков полюсов (магнитная несимметрия, вызванная различными факторами) не вызывает неравенства ЭДС, и не появляются уравнительные токи, и поэтому не требуется применение уравнителей I рода.
5.5.5Развёрнутая схема простой волновой обмотки (пример)
Выполним развёрнутую схему простой волновой обмотки со следующими данными:
;
.
Рассчитаем шаги обмотки:
,
где
– число, дополняющее отношение
до целого числа;
.
Предварительно выполним схему соединений секционных сторон, по шагам (рис. 1.24).
По данной схеме выполним развёрнутую схему простой петлевой обмотки, которая представлена на рис. 1.25.
Рис. 1.25. Развернутая схема простой волновой обмотки
На рис. 1.25 выделены две начальные секции.
Установлено полное число щёток:
.
(1.60)
Данная обмотка имеет 2 параллельные ветви, каждая состоит из 5 секций.
5.5.6Сложные обмотки Сложная петлевая обмотка
Сложная петлевая обмотка – это обмотка, состоящая из m простых петлевых обмоток, расположенных на одном якоре и соединённых параллельно с помощью щёток. Здесь m – число ходов обмотки.
Выполняются обмотки с:
– двухходовая
обмотка
– трехходовая
обмотка
(1.61)
Характерные признаки сложной петлевой обмотки:
;
;применяются уравнители I, II рода.
Для обеспечения
равномерного распределения токов между
простыми обмотками, входящими в состав
сложной, применяются уравнители II
рода. Уравнители
II
рода соединяют точки теоретически
равного потенциала простых обмоток,
входящих в состав сложных. Применение
уравнителей II
рода, при
,
показано на рис. 1.26.
Рис. 1.26. Уравнители II рода
В сложных обмотках ширина щётки:
,
(1.62)
где
– ширина
коллекторной пластины.
Сложные петлевые обмотки могут быть двукратнозамкнутые и однократнозамкнутые (рис. 1.27). Однократнозамкнутые обмотки – в том случае, если K – нечётное, и тогда последняя секция одной обмотки соединяется с начальной секцией второй обмотки. В двукратнозамкнутых обмотках на якоре располагается 2 независимые обмотки, которые соединяются только щётками.
