Коммутация машин постоянного тока



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Коммутация машин постоянного тока



.

 

 

Коммутацией в электрических машинах называется процесс переключения секций обмотки из одной параллельной ветви в другую и связанные с этим явления. На рис. 1.13, а показана секция перед коммутацией на рис. 1.13,б – секция в процессе коммутации (замкнутая накоротко через щетки 1, 2), на рис. 1.13,в – секция после коммутации.

Процесс переключения секции протекает достаточно быстро: время коммутации одной секции, называемое периодом коммутации Тк, составляет примерно 0,001 – 0,0003 с. Явления, происходящие при коммутации, существенно влияют на надежность и долговечность работы машины постоянного тока.

При плохой коммутации появляется значительное искрение под щетками и связанное с ним обгорание коллектора.

Рис. 1.13

Токi в короткозамкнутой секции 2 за время Тк меняет свое направление на противоположное: от +Iадо – (рис. 1.14), где – ток в параллельной ветви. Вследствие изменения тока в секции наводится ЭДС самоиндукции

.

Кроме этого, коммутируемая секция, если щетки расположены на геометрической нейтрали, пересекает поперечное поле якоря и поэтому в ней наводится ЭДС , называемая ЭДС вращения, где BП индукция поперечного поля. Обе ЭДС вызывают ток коммутации iК, который замыкается по цепи: секция, коллекторная пластина, щетка, коллекторная пластина, секция (штриховая линия на рис. 1.13,б). От сопротивления этой цепи, а также от значений и направления еLи зависит значение и направление тока iК. Кроме того, по коммутируемой секции протекает часть тока якоря.

ЕслиеLи направлены навстречу друг другу и равны, то еL+ =0и ток в коммутируемой секции изменяется по закону i = (12t/Tк), т.е. линейно (рис. 1.14, прямая 1). В этом случае плотность тока под щеткой везде одинакова и не изменяется в процессе коммутации – искрение под щетками не наблюдается.

Однако практически еL+ 0. В этом случае ток iК алгебраически суммируется с частью тока якоря в коммутируемой секции и общий ток в коммутируемой секции изменяется в соответствии с кривыми 2 или 3 (рис. 1.14). В первом случае коммутация называется замедленной, во втором – ускоренной. В обоих случаях плотность тока под щеткой неодинакова, особенно она велика в набегающей части щетки для генератора и в сбегающей – для двигателя. В результате возникает искрение под щеткой и на коллекторе.

50 Способы улучшения коммутации

обеспечением в машине прямолинейной или несколько ускоренной коммутации; это достигается созданием в зоне коммутации секции дополнительного магнитного поля такой величины и направления, чтобы еL+ =0 ;

Ø увеличением сопротивления короткозамкнутой цепи секции в целях уменьшения тока короткого замыкания; это достигается применением твердых графитовых щеток с повышенным переходным сопротивлением (мягкие медно-графитовые щетки с малым переходным сопротивлением применяются только в тихоходных машинах на напряжение до 30 В);

Ø тщательным контролем за состоянием поверхности коллектора и щеток.

Главным средством улучшения коммутации в машинах средней мощности являются дополнительные полюсы. Магнитное поле дополнительных полюсов подбирается таким образом, чтобы еL+ = 0или было несколько больше нуля.

Дополнительные полюсы устанавливаются у всех машин постоянного тока мощностью свыше 1 кВт. В крупных машинах применение дополнительных полюсов сочетается с установкой компенсационной обмотки. В машинах малой мощности (менее 1 кВт) коммутацию настраивают поворотом щеток по направлению вращения у генераторов, а у двигателей – против направления вращения за положение физической нейтральной линии. Практически это положение определяется на глаз по наименьшему искрению под щетками. Улучшение коммутации поворотом щеток – малоэффективный метод, так как при изменении нагрузки положение физической нейтральной линии изменяется, а положение щеток остается фиксированным.

51Генераторы постоянного тока

Свойства генераторов постоянного тока во многом зависят от способа возбуждения. Существуют генераторы снезависимым возбуждением и генераторы ссамовозбуждением. Генераторы с независимым возбуждением могут возбуждаться от постоянных магнитов (магнитоэлектрическое возбуждение) либо от некоторого источника постоянного тока (электромагнитноевозбуждение). Схема генератора с электромагнитным возбуждением представлена на рис. 6.22, а.
Генераторы с самовозбуждением различаются схемой включения обмотки возбуждения. В генераторе спараллельным возбуждением (рис. 6.22, б) обмотка возбуждения включается на зажимы якоря. В генераторе споследовательным возбуждением (рис. 6.22, в) обмотка возбуждения включается последовательно с якорем. В генераторе со смешанным возбуждением (рис. 6.22, г) существуют две обмотки возбуждения: одна включается параллельно, а другая последовательно с обмоткой якоря.
Генераторы параллельного возбуждения весьма распространены, так как не нуждаются в специальном источнике возбуждения. Обмотка параллельного возбуждения выполняется с большим числом витков так, чтобы ток возбуждения не превысил 2¸5% от номинального тока якоря. Генераторы последовательного возбуждения практического значения не имеют вследствие неудовлетворительных характеристик. Наиболее гибкой в отношении варьирования свойств и характеристик генератора является схема смешанного возбуждения. Обмотка последовательного возбуждения (ОВП) имеет малое число витков и выполняется из провода большого сечения, так как по ней проходит ток якоря. Она может включаться согласно или встречно с параллельной обмоткой. При согласном включении МДС обмоток возбуждения складываются, а при встречном - вычитаются. Обычно применяют согласное включение, причем основная часть МДС возбуждения (60¸80%) создается обмоткой параллельного возбуждения.



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.118.225 (0.004 с.)