Тема 9. Электрические машины постоянного тока

Назначение машин постоянного тока, их обратимость. Устройство и принцип действия генератора постоянного тока, применяемого в автомобилях: э.д.с. обмотки, уравнение генератора, реакция якоря. Генераторы с независимым возбуждением, с последовательным возбуждением, с параллельным возбуждением, генератор смешанного возбуждения. Внешние характеристики.

Принцип действия электродвигателей постоянного тока: двигатели последовательного, параллельного и смешанного возбуждения. Пуск в ход двигателя и регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока. КПД двигателей и генераторов постоянного тока.

Литература: Л-3, § 4.1-4.18; Л-4, § 9.1-9.4; Л-5, задачи 4.4, 4.5, 4.7, 4.8, 4.10, 4.12.

Задачи и вопросы для самопроверки

1. Поясните принцип действия генератора и двигателя постоянного тока.

2. Напишите формулы, связывающие э.д.с., напряжение на выводах и падения напряжения в обмотке якоря для генератора и двигателя постоянного тока.

3. Начертите схемы генераторов с независимым, параллельным и смешанным возбуждением.

4. В генераторе с параллельным возбуждением ток возбуждения равен 6 А. Опреде­лить напряжение на выводах генератора, если сопротивление обмотки возбужде­ния 10 Ом, а сопротивление регулировочного реостата 27 Ом. (Ответ: 222 В)

5. Поясните, почему в момент пуска двигатель постоянного тока потребляет значительный ток. Какова здесь роль противо-э.д.с.?

6. Выведите формулу для определения частоты вращения двигателя постоянного тока.

7. Начертите схему соединений двигателя с параллельным возбуждением.

8. Начертите механическую характеристику двигателя с параллельным возбуждением. Почему такая характеристика называется жёсткой?

9. Определите сопротивление обмотки якоря двигателя постоянного тока, если при токе якоря 100 А частота вращения равна 1000 об/мин, а при 80 А - 1020 об/мин. Номинальное напряжение двигателя 440 В. (Ответ: 0.46 Ом).

Тема 10. Электрические и магнитные элементы автоматики

Общие понятия об автоматике, автоматических системах, автоматизации производственных процессов.

Элементы автоматики и их классификация по назначению и принципу действия.

Параметрические преобразователи: резистивные, индуктивные, ёмкостные.

Генераторные преобразователи: термоэлектрические, пьезоэлектрические, трансформаторные, тахогенераторы.

Исполнительные элементы: приводные электромагниты, магнитные муфты, исполнительные электродвигатели.

Электромеханические элементы систем автоматизации. Ферромагнитные промежуточные элементы систем автоматики.

Литература: Л-4, § 10.1-10.7.

Вопросы для самопроверки

1. Перечислите основные элементы автоматики.

2. Поясните назначение, принцип действия и устройство параметрических преобразователей.

3. Какие измерительные преобразователи относятся к генераторным?

4. Какие исполнительные электродвигатели вы знаете?

5. Поясните назначение, устройство и принцип действия контактных и бесконтактных сельсинов.

6. Поясните принцип действия дросселя с подмагничиванием постоянным током.

7. Каково назначение обратной связи в магнитных усилителях?

8. Поясните устройство назначение и принцип действия ферромагнитного стабилизатора.