ЭДС якоря и электромагнитный момент в машинах постоянного тока.

ЭДС обмотки якоря:

ЭДС проводника:

ЭДС одной секции:

ЭДС всей обмотки:

ЭДС синхронного генератора:

Ф - магнитное поток

n- частота вращения ротора

Се- конструктивная постоянная, аналогична числу витков в ГПТ:

Р – число пар полюсов

N – число проводников обмотки якоря

а – число пар параллельных ветвей

Электромагнитный момент:

для генератора – тормозной момент

для двигателя – двигательный момент

 

Ф - магнитное поток

Ia – ток якоря

 

 

 

 

 

 

 

45.Нагрузочная характеристика генератора постоянного тока.

 

при Ia=const,n=const

 

 

Не совпадает из-за:

- Fa размагничив.

-Ea=Ia*ra -падение напряжения на R

 

 

46.Условия самовозбуждения генераторов постоянного тока

 

1)Наличие остаточного потока Фост

2)Правильность подключение ОВ

Фв Фост (приращение магн. потока ОВ должно быть направлено в ту же сторону, что и остаточный магнитный поток).

Фв Фост Ф Е Ф

Прцесс продолжается до тех пор,пока не будет установившийся режим

3) n>nкр (частота вращения >критической)

4) < (cуммарное сопротивление в цепи возбуждение <критического)

 

Если ВАХ цепи возбуждения пересекает ххх,то процесс самовозбуждения пройдет до конца.

Схема возбуждения называет решающее влияние условия работы машины, в частности на внешнюю характеристику.

Для энергетики- смешанное возбуждение (внешняя характеристика, постоянство выходного напряжения при любой нагрузке)

 

 

47.Конструкция и принцип действия двигателя постоянного тока

Конструкция ДПТ обратная конструкции СГ:

Для ДТП:

ОВ размещена на стороне. Магн. поток неподвижный. ОЯ-на роторе. Наличие преобразователя(инвертора)

При изменении частоты вращение ротора автоматически изменяется. Изменяется частота тока якоря.

Жесткая механическая связь частоты вращения и частоты тока якоря – это синхронная связь между электр. И механич. Процессами.

Важное отличие от СД:

ДПТ не может выпасть из синхронизме(при классической коллекторной конструкции). Однако сейчас применяется полупроводниковые коммутаторы вместо щеточно-коллекторные аппараты.В таких машинах выпадение из синхронизма возможна Сторона инвертора- первичная, ОЯ- вторичная. -введено для приема электрической акт. мощности

Ea-ЭДС, противодействующая переменному напряжению при прохождении переменного тока по виткам ОЯ Е- основная ЭДС, создаваемая потоком ОВ при пересечении вращающихся витков ОЯ неподвижным магнитным полем.

Если n=0, то E=Ce*Ф*n=0

n 0, Е 0

По закону Кирхгофа, приложенное к двигателю идет по создании противоЭДС и на падение напряжения на суммарном сопротивлении якорной цепи

Ток якоря

При пуске двигателя (),Е=0. Ток ограничивается только сопротивлением якорной цепи. Поэтому прямой пуск недопустим.

-частота вращения.

Это ф-ла механической характеристики ДПТ

Если поток Ф слишком мал, то ротор набирает недопустимых оборотов()

Поэтому обрыв питания цепи возбуждения недопустим(двигатель идет вразнос)

Принцип действия ДТП:

=Ф

 

При хх ток якоря мал. Практически нет потребления акт мощности. Нагреваются лишь проводники ОЯ.

 

Идеальная модель ДПТ

 

Схема замещения ДПТ

 

Питание подается одновременно на ОВ и ОЯ. На ОЯ поступает через преобразователь (инвертор). На ОВ подается постоянное напряжение для создания поля.

 

 

Ш1, Ш2 – ОВ (подает рабочий магнитный поток)

Я1, Я2 – ОЯ (две индуктивности, две Е)

Еа – ЭДС самоиндукции

Е – ЭДС, возникающая в ОЯ, под действием потока, создаваемого ОВ

r_а – обеспечит преобразование Эл. Энергии в мех.

 

Конструкция ДПТ обратна конструкции СГ.

Для ДПТ:

ОВ размещена на статоре. Магнитный поток неподвижный. ОЯ на роторе. Наличие преобразования (инвертора)

При изменении частоты вращение ротора автоматич изменяется частота тока якоря.

Жесткая мех связь частоты вращения и частоты тока якоря – это синхронная связь между электр и мех процессами.

 

Важное отличие от СД:

ДПТ не может выпасть из синхронизма (при классической коллекторной конструкции)

 

Сторона инвертора – первичная

ОЯ – вторичная

r_а - введена для приема электр активной мощности

Еа – ЭДС, противодействущая переменному напряжению при прохождении переменного тока по виткам ОЯ.

Е – основная ЭДС, создаваемая потоком ОВ при пересечении вращающихся витков ОЯ неподвижным магн полям.

 

 

49. Уравнение ДПТ

 

Нагрузочные процессы ДПТ

Принцип действия ДПТ

 

При х.х ток якоря мал. Практически нет потребления активной мощности. Нагреваются лишь проводники ОЯ

В идеальной модели ДПТ приложенное к якорю напряжение уравновешивается против ЭДС

Частота вращения идеального х.х прямопропорциональна U и обратно пропорц потоку.

С ростом нагрузки должна (из-за )