Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Ключом управления SA2 плюс оперативного тока через размыкающий контакт KL2 и сериесную обмотку KL5 подается на электромагнит отключения. Электромагнит срабатывает и полюс отключается. Реле KL5 обесточивается и размыкает свой контакт в цепи самоподхвата. [32]
Если напряжение генератора станет меньше, чем батареи, ток в сериесной обмотке изменит направление на противоположное, отчего ослабится действие электромагнита. [33]
Другие шесть электромагнитов соединены между собой и с цепью ротора последовательно ( сериесная обмотка 5) при работе дннастартера в качестве электродвигателя. [35]
ОУ-обмотка управления; КО-компенсационная обмотка; Я / О-шунтовая обмотка; СО — сериесная обмотка . [37]
Так как параллельная сериес-ная обмотка имеет довольно значительное количество витков в отличие от последовательной сериесной обмотки , то при размещении на полюсе их можно несколько скорректировать, исходя из конструктивных соображений. [38]
Кроме двух обмоток независимого возбуждения, управляющий генератор Г Г имеет еще третью, сериесную обмотку самовозбуждения ГГЗ . Третья обмотка создает Aw3, по величине пропорциональную току генератора, а по направлению совпадающую с результирующей Aw обмоток независимого возбуждения. Наличие третьей сериесной обмотки возбуждения ГГЗ улучшает динамические свойства автомата, ускоряя изменения скорости подачи проволоки при изменениях длины сварочной дуги. [39]
Путь первый: клемма Я генератора, клемма Я реле-регулятора, сериесная обмотка 12, сериесная обмотка 3, ярмо 2, обмотка 5, масса. [40]
Действие обеих обмоток противоположно друг другу, так ч го при малых нагрузках генератора Г ампер-витки сериесной обмотки меньше ампер-витков шуи-товой и аде. При увеличении нагрувки ампср-питки сериесной обмотки увеличиваясь сначала ослабляют тон возбуждения генератора, затем становится больше ампер-витков шун-товой обмотки и в результате уменьшают, а затем даже изменяют направление эдс В. Аналогична схема применения В. [41]
F Ампервитки обмотки возбуждения пропорциональны току нагрузки A We wcl, где wc — число витков сериесной обмотки возбуждения . [42]
Это сравнение нам удобнее будет произвести, если предположить, что компаундный двигатель допускает изменение числа витков сериесной обмотки параметра k2 в процессе управления. [43]
В схеме на рис. 6 в главной цепи применен четырехплечевой мост силовых полупроводниковых диодов, в диагональ которого включена сериесная обмотка двигателя . [45]
Режим нагрузки
Обмотка компенсационная предназначена для компенсации реакции якоря, выполняется обычно в виде стержней, которые располагаются в пазах полюсных наконечниках. Эта обмотка всегда включается последовательно с обмоткой якоря. Эта обмотка создаёт МДС, направленную встречно МДС обмотки якоря. Поток якоря искажает магнитное поля, увеличивая поток под одним краем полюса и уменьшает под одним. В результате возникает большие градиенты напряжения между коллекторными пластинами, воздушный промежуток пробивается и возникает повышенное искрение.
Обмотка добавочных полюсов нужна для создания магнитного поля в зоне коммутации (под щётками). В зоне коммутации секции переходят из одной параллельной ветви в другую, т.е. получается разрыв электрической цепи. В момент коммутации ток изменяет направление на противоположное, т.к. процесс коммутации протекает очень быстро (мсек), то возникает большая ЭДС самоиндукции, процесс сопровождается повышенным искрением.
Сериесная обмотка устанавливается не на всех машинах, обычно на двигателях и на генераторах смешанного возбуждения (компаудные). В генераторах с ростом нагрузки напряжение уменьшается, чтобы скомпенсировать это уменьшение напряжение эта сериесная обмотка и применяется. С ростом тока растёт МДС сериесной обмотки, следовательно возрастает магнитный поток, это возрастание вызывает увеличение ЭДС. В двигателях: с ростом тока якоря происходит уменьшение магнитного потока за счёт размагничивающего действия реакции якоря. При уменьшении магнитного потока возрастают обороты, поэтому при больших нагрузках обороты не падают, а начинают возрастать, поэтому механическая характеристика получается с провалом.
«9»
Возрастание оборотов приводит к неустойчивому режиму работы. Для обеспечения устойчивости работы применяют лёгкую сериесную обмотку, которая с ростом нагрузки увеличивает магнитный поток.
Магнитное поле создаётся действием нескольких обмоток:
«10»
Если известна величина тока якоря, то при заданном токе возбуждения определяют величину плотности токов. Затем решают уравнение магнитного поля. Находят векторный потенциал. Находят напряжённость электрического поля в ОЯ. Находят ЭДС обмотки якоря при заданном токе возбуждения и токе якоря. Изменяя величину тока якоря при неизменном токе возбуждения можно найти напряжение на выходе генератора.
«11»
При построении внешних характеристик необходимо задавать пространственное распределение токов обмоток.
«12»
Исследуемая область разбивается на N интервалов, и на каждом интервале определяется ток и число проводников всех обмоток
Динамический режим мпт Включение цепи возбуждения мпт на постоянное напряжение
- ОВ МПТ обладает значительной индуктивностью, поэтому при включении ОВ на постоянное напряжение ток в цепи возбуждения нарастает в течении определённого времени.
Для моделировании этого режима используется следующая система уравнения:
«1»
Т.к. длина силовой линии потока рассеяния проходит по воздуху, а магнитное сопротивление воздуха много больше чем у стали, то очевидно поток рассеяния оказывается много меньше чем основной поток.
Для расчета переходного процесса надо решить указанную систему уравнений, причём возможны два варианта.
1 вариант: машина не насыщена. В этом случае зависимость между потокосцеплением и током является линейной, т.к. решается линейная задача. Следовательно потокосцепление можно записать так:
«2»
Если известны индуктивности, то имеем уравнение первого порядка, которое решается аналитическим способом.
«3»
Уравнение можно решить и численным способом:
«4»
Индуктивность обмотки возбуждения находится при решении уравнения магнитного поля.
«5»
Задают произвольное значение приращения тока в правой части
«6»
Т.к. машина не насыщена, насыщением мы пренебрегаем, то определение индуктивности возбуждения можно выполнить один раз (т.к. величина постоянная).
- Машина насыщена. В реальных условиях происходит насыщение магнитопровода. В этом случае индуктивность ОВ не остаётся постоянной, а уменьшается с ростом насыщения. По мере насыщения индуктивность растёт не в той степени. Если учитывать насыщение, то надо решать рассмотренную задачу на каждом временном интервале, при этом, зная векторный потенциал, можно рассчитать магнитную индукцию в зубцах, ярме статора и якоря. По значениям индукции определить соответствующие напряжённости магнитного поля, использую кривые намагничивания стали. Найти магнитную проницаемость ярма статора и якоря, зубцов. Наличие зубцов приводит к «увеличению воздушного зазора», а насыщение ярма приводит к возрастанию q, происходит насыщение.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Следует отметить, что технологический процесс изготовления двуслойных катушек, наматываемых плашмя, как в машинах крановых, так и тяговых заметно отличается от вышеописанного технологического процесса однослойных сериесных катушек . [16]
Реле РТ служит для ограничения максимального тока генератора при параллельном соединении двух групп двигателей. Реле имеет сериесную катушку , включенную в цепь первой группы тяговых двигателей, и вибрационную катушку, включенную последовательно с подвижным контактом. При нормальных нагрузках генератора подвижной контакт под действием пружины замкнут с верхним неподвижным. [17]
Реле ускорения ( торможения) служат для управления силовыми аппаратами при автоматическом пуске. Эти реле имеют сериесную катушку ( иногда две), включаемую в цепь ток тяговых двигателей. [18]
Якорь электродвигателя подключается через пусковые сопротивления сп к сети. По мере разгона ток в якоре уменьшается, и сериесные катушки контактора ускорения КУ , срабатывая поочередно своими контактами, шунтируют пусковые сопротивления сп. [20]
Это позволяет резко снизить длительность горения дуги в области малых токов. При токах больших / н сила, действующая на дугу, при сериесной катушке больше, чем при шунтовой. Однако для гашения это не имеет существенного значения, так как решающими являются силы, возникающие в самом контуре дуги. [21]
Следует отметить одну из разновидностей компаунд-ных катушек тяговых машин постоянного тока завода Динамо, в которой сериесная катушка из прямоугольного обмоточного провода наматывается с выступом в форме буквы Г, на выступ, как на сердечник, надевается шунтовая катушка. Обе катушки раздельно проходят тот же технологический процесс, что и ранее описанные шунтовые или сериесные катушки , а также весь технологический процесс компаундных катушек тяговых машин. [22]
Корпус имеет четыре стальных полюса, закрепленных винтами. Корпус вместе с полюсами и обмоткой образует статор. Две катушки обмотки статора сериесные, а две шунтовые. Поэтому возбуждение статора называется смешанным. Такое соединение уменьшает обороты якоря на холостом ходу, что снижает износ его втулок подшипников. Две сериесные катушки соединены между собой параллельно, а с обмоткой якоря последовательно. [23]
Способы возбуждения машин постоянного тока
Возбуждение электрических машин постоянного тока, с использованием постоянных магнитов, создающих магнитный поток, который вращаясь в магнитном поле, способствует наведению ЭДС (электродвижущей силы), классифицирует магнитоэлектрические МПТ на два основных типа: независимого возбуждения и самовозбуждения. Действие происходит в якоре устройства и определяется как возбуждение.
Недостатки применения постоянных магнитов
- Небольшая величина индукции.
- Отсутствие регулирования параметров магнитного потока.
Магнитоэлектрические генераторы относятся к машинам малой мощности. Для изготовления постоянных магнитов используется высококачественный магнитный сплав, это может быть: альни (АН), альниси (АНК) или магнико, альнико (АНКО). Благодаря использованию этих металлов для изготовления постоянных магнитов, происходит сохранение первоначальных характеристик в течение длительного временного периода. Для магнитоэлектрических генераторов характерен небольшой расход меди, невысокие потери, малый вес и размеры, небольшие потери мощности, отсутствие потерь на возбуждение, высокий КПД. Главный недостаток машин магнитоэлектрического типа – сложность регулирования.
Использование электромагнитного способа возбуждения характеризуется прохождением постоянного тока по возбуждающей обмотке, состоящей из полюсов, соединенных последовательно. Рабочие параметры МПТ характеризуются методом возбуждения относительно к цепи якоря оборудования.
Главная квалификация МПТ различных типов, подразделяемых на двигатели и машины генераторного вида, подразделяется по принципу возбуждения:
- Машина, питаемая от стороннего источника будет считаться устройством независимого возбуждения.
- МПТ шунтовая, использующая для выполнения возбуждения параллельно соединенные обмотки.
- МПТ сериесная — возбуждение происходит за счет использования обмотки соединенной последовательно.
- МПТ компаудного или смешанного типа, сочетающая для выполнения возбуждения оба типа соединения машинных обмоток.
Генератор постоянного тока с независимым возбуждением
В случае, если обмотка или, как еще говорят, цепь возбуждения машины запитана от электросети, от аккумулятора или стороннего генератора, то она будет принадлежать к классу машин с возбуждением независимого типа.
На рисунке показано присоединение машины с независимым возбуждением.
В устройстве генератора, в схеме, в обязательном порядке присутствует, регулирующий Iвозб – реостат и нагрузочное сопротивление (R). К главным параметрам, по которым можно судить о качествах машины, относятся несколько видов характеристик, это: внешняя, регулировочная и параметр характеризующий работу генератора во время холостого хода.
Характеристика х. х. выражена через влияние Iвозб. на ЭДС электрической машины, количество оборотов остается неизменным. Она показывает величину напряжения на клеммах, U должно быть равным величине ЭДС якоря при отключенной цепи и свидетельствует о магнитной насыщенности, явлении гистерезиса на элементах устройства.
Внешняя характеристика определяется зависимостью величины U, замеренного на контактах МПТ от Iнагр, в то время как скорость и Rцепи возбужд., останутся неизменными.
Демонстрация регулировочной характеристикой в результате изменения Iвозб, показывает влияние на него Iраб.
Характеристика нагрузки демонстрирует влияние на U замеренного на клеммах машины Iвозб, она идентична с характеристикой х. х. С ее помощью определяется воздействие на магнитное поле якорного тока.
Характеристика генератора от Iк.з прослеживается по замкнутой цепи по данным амперметра, подключенного к якорной цепи, подвержена влиянию Iк.з. и тока находящегося в шунтовой обмотке.
Для оборудования такого типа представляет опасность возникновение короткого замыкания якорной обмотки, вследствие того, что Iк.з. намного больше значения Iном.
Использование генераторного оборудования независимого возбуждения желательно применять в случаях с важностью регулирования величины напряжения в самых широких границах, например, для питания электролитических ванн.
Cамовозбуждение генератора постоянного тока
В том случае, если энергия, нужная для возбуждения машины, берется из якоря самого устройства, то эта МПТ будет машиной с самовозбуждением.
На схемах ниже МПТ с самовозбуждением магнитного потока: а – параллельное, в – последовательное, с – смешанное возбуждение.
Обмотки возбуждения и якоря для любых самовозбуждающихся машин подразделяются на три типа и классифицируются по соединению, это:
- Шунтовые – параллельное соединение обмоток.
- Сериесные – последовательное соединение.
- Компаудные – со смешанным соединением.
Некоторые типы современных двигателей, при разных типах присоединений в сеть обмоток, подразумевают прямое подключение возбуждающей обмотки в электрическую сеть.
Генераторы шунтового типа параллельного возбуждения
Главное условие самовозбуждения заключается в появлении тока на полюсах и ярме генератора при использовании остаточного Φ (магнитного потока).
Вследствие данного явления, якорь совершает вращательное действие и приводит к появлению ЭДС, вызывающей Iвозб, способствует прекращению действия Ф. Возбуждение такого типа требует выполнение условий присутствия согласного действия остаточного Ф и потока приращения – это служит вторым условием самовозбуждения.
Падение напряжения характеризуется 3 главными условиями, это:
- Повышение Iя повышает IаRа, и снижает U.
- Появление реакции якоря приводит к понижению величин ЭДС и U.
- Понижение значения U приводит у снижению Iа и ЭДС.
Генератор сериесного типа с обмотками
В сериесных МПТ, характеристика х. х. снимается после поступления на обмотку напряжения от другого источника.
Внешняя характеристика показывает, как происходит повышение якорного тока и Iвозб. с повышением значения U, вследствие влияния на нее увеличения нагрузки. Насыщение электротехнической стали в магнитопроводе препятствует повышению Ф. После появления реакции якоря и явления падения напряжения, происходит уменьшение напряжения. Использование таких машин происходит крайне редко, в экстраординарных случаях.
Компаундное возбуждение
В конструкции оборудования присутствует две обмотки: одна со свойствами от параллельного генератора, выполняющая базовую функцию, и обмотка со свойствами последовательного генератора, используемая в виде дополнительной обмотки возбуждения. Обе обмотки сообщают машине свойства обоих типов машин. Кроме того, в конструкции, кроме основного комплекта щеток, имеется вспомогательный щеточный механизм, сдвинутый на угол 90о.
Последовательно соединенные обмотки сериесной машины дает ей возможность увеличить значение Ф сообразно величине I, следующему по этой обмотке.
Характеристика х.х. этой машины похожа на характеристику шунтовой обмотки, Ф соответствует Uном во время холостого тока.
Согласное присоединение обмоток, суммирующее магнитодвижущие силы, если используется встречное (дифференциальное) подключение, способствует созданию эффекта резкого падения напряжения, это действие видно из внешней характеристики.
Присоединение согласным способом подразумевает, что базовая функция отводится обмотке, присоединенной в параллель, компенсирующая роль выполняется обмоткой с качествами, характерными для сериесной машины, это способствует размагничиванию реакции якоря и предотвращает процесс падения U. Таким образом, происходит регулировка U в заданных нагрузочных границах, автоматически.
Встречное присоединение используется при достижении крутопадающей характеристики в моделях генераторов, используемых для сварки.
Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.
