Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Робота машини постійного струму в режимах генератора і двигуна

Генератори постійного струму можуть бути виконані з магнітним та електромагнітним збудженням. Для утворення магнітного потоку в генераторах першого типу використовують постійні магніти, а в генераторах другого типу – електромагніти.

Постійні магніти застосовують лише в машинах дуже малих потужностей. Отже, електромагнітне збудження є найширше використовуваним способом утворення магнітного потоку. За цього способу збудження магнітний потік утворюється струмом, що протікає в обмотці збудження.

Залежно від способу живлення обмотки збудження генератори постійного струму можуть бути з незалежним збудженням та з самозбудженням.За незалежного збудження (мал. 65.4, а) обмотку збудження приєднують в мережу допоміжного джерела енергії постійного струму.

Мал. 65.4. Схеми збудження генераторів постійного струму: а – незалежного збудження, б – паралельного збудження, в – послідовного збудження, г – змішаного збудження

Для регулювання сили струму збудження Із в коло обмотки вве­дено опір Rp. За такого збудження сила струму Із не залежить від сили струму в якорі І.

Недоліком генераторів незалежного збудження є потреба в додат­ковому джерелі енергії. Тому генератори незалежного збудження мають дуже обмежене застосування лише в машинах високих напруг, у яких живлення обмотки збудження від кола якоря неприпустиме з конструктивних міркувань.

Генератори з самозбудженням залежно від способу приєднання обмотки збудження можуть бути паралельного (мал. 65.4, б), по­слідовного (мал. 65.4, в) та змішаного (мал. 65.4, г) збудження.

У генераторів паралельного збудження сила струму збудження низька (кілька процентів номінальної сили струму в якорі) і обмот­ка збудження має велику кількість витків. За послідовного збуджен­ня сила струму збудження дорівнює силі струму в якорі і обмотка збудження має малу кількість витків. У разі змішаного збудження на полюсах генератора розміщують дві обмотки збудження – пара­лельну і послідовну.

Процес самозбудження генераторів постійного струму протікає однаково за будь-якої схеми збудження. Наприклад, у генераторах паралельного збудження, які набули найширшого застосування, процес самозбудження протікає таким чином. Первинний двигун обер­тає якір генератора, магнітне коло (ярмо й осердя полюсів) якого має невеликий залишковий магнітний потік Ф. Цей магнітний потік в об­мотці якоря, що обертається, індукує ЕРС Е0, яка становить кілька процентів номінальної напруги машини. Під дією ЕРС Е0 в замкненому колі, що складається з якоря й обмотки збудження, протікає струм силою Із. Магніторушійна сила обмотки збудження ωІз(ω – кіль­кість витків) спрямована узгоджено з потоком залишкового магне­тизму, збільшуючи магнітний потік машини Ф, що обумовлює зрос­тання ЕРС в обмотці якоря Е та сили струму в обмотці збудження Із. Збільшення сили струму в обмотці збудження призводить до подаль­шого зростання Ф, що в свою чергу збільшує Е та Із.

Через насичення сталі магнітного кола машини самозбудження відбувається не безмежно, а до якоїсь певної напруги, залежної від частоти обертання якоря машини та від опору в колі обмотки збу­дження. У разі насичення сталі магнітного кола збільшення магнітно­го потоку сповільнюється і процес самозбудження закінчується. Збільшення опору в колі обмотки збудження зменшує силу струму в ній та магнітний потік, збуджуваний цим струмом. Тому зни­жуються ЕРС і напруга, до якої збуджується генератор.

Зміна частоти обертання якоря генератора обумовлює зміну ЕРС, яка прямо пропорційна частоті, внаслідок чого змінюється й напруга, до якої збуджується генератор.

Самозбудження генератора відбуватиметься лише за умов, наве­дених нижче.

1. У генераторі має бути потік залишкового магнетизму. У разі відсутності цього потоку не утворюватиметься ЕРС Е0, під дією якої в обмотці збудження починає протікати струм, тому збудження гене­ратора буде неможливе. Якщо машина розмагнічена і немає залиш­кового намагнічування, то через обмотку збудження треба пропусти­ти постійний струм від стороннього джерела електричної енергії. Після від’єднання обмотки збудження в машині знову буде залишковий магнітний потік.

2. Обмотка збудження має бути приєднана узгоджено з потоком залишкового магнетизму, тобто так, щоб намагнічувальна сила цієї обмотки збільшувала потік залишкового магнетизму. У разі зустріч­ного приєднання обмотки збудження її магніторушійна сила зменшу­ватиме залишковий магнітний потік і за тривалої роботи може пов­ністю розмагнітити машину. Якщо обмотка збудження приєднана зу­стрічно, то потрібно змінити напрямок струму в ній, тобто поміняти місцями провідники, що підходять до затискачів цієї обмотки.

3. Опір кола обмотки збудження має бути не дуже великим; у разі дуже великого опору самозбудження генератора неможливе.

4. Опір зовнішнього навантаження має бути великим, оскільки за низького опору сила струму збудження буде також малою і самозбудження не відбудеться.

Під час ввімкнення двигуна постійного струму в мережу під дією прикладеної напруги протікає струм у якірній обмотці та в обмотці збудження. Струм збудження утворює магнітний потік полюсів. Внаслідок взаємодії струму в провідниках якірної обмотки з магнітним полем полюсів виникає обертаючий момент і якір машини починає обертатися.

а б

Мал. 65.5. Схеми роботи машини постійного струму в режимах: а –генератора; б – двигуна.

Особливістю електричних двигунів постійного струму є те, що вони можуть плавно змінювати частоту обертання зі зміною сили струму, яка на них подається.

 

Последнее изменение этой страницы: 2016-06-09

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...