Какие законы физики лежат в основе принципа действия мпт.

Какие законы физики лежат в основе принципа действия МПТ?

В основе работы Машины постоянного тока в генераторном режиме, лежит закон электромагнитной индукции, согласно которому в контуре, при изменении потока магнитного поля через него возникает ЭДС индукции.

При работе в двигательном режиме, в основе лежит закон ампера, согласно которому на проводник с током, находящийся в магнитном поле действует сила.

 

Сформулировать закон электромагнитной индукции. Формула.

При изменении потока вектора магнитной индукции через замкнутый контур, в нем возникает ЭДС индукции, которая пропорциональна скорости изменения потока.

 

Знак минус говорит о правиле Ленца: индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток.

 

Сформулировать закон Ампера. Формула

Сила , с которой магнитное поле действует на элемент проводника с током, находящегося в магнитном поле, прямо пропорциональна силе тока в проводнике и векторному произведению элемента длины проводника на магнитную индукцию :

 

Сформулировать правило левой руки.

Направление силы Ампера определяется правилом левой руки.
Правило левой определяет направление силы, которая действует на находящийся в магнитном поле проводник с током. Если ладонь левой расположить так, чтобы в нее входили линии индукции магнитного поля, а четыре вытянутых пальца направить вдоль тока, то отогнутый большой палец покажет направление силы, действующей на проводник.

 

Сформулировать правило правой руки.

Правило правой руки — правило определяющее направление линий магнитной индукции прямолинейного проводника с током: Если большой палец правой руки расположить по направлению тока, то направление обхвата проводника четырьмя пальцами покажет направление линий магнитной индукции.

 

6.Назначение коллекторно-щеточного узла в ГПТ.

Коллекторно-щеточный узел в ГПТ обеспечивает контакт вращающегося якоря с внешней цепью, а также играет роль переключающего устройства, благодаря чему в цепи нагрузки ток имеет одно и то же направление.

 

 

Назначение коллекторно-щеточного узла в ДПТ.

Коллекторно-щеточный узел в ДПТ обеспечивает контакт вращающегося якоря с внешней цепью, а также играет роль переключающего устройства, благодаря которому магнитный момент, действующий на якорь имеет всегда одно и тоже направление.

 

Схема замещения МПТ.

 

Уравнение напряжения ГПТ. Формула.

. Для рассматриваемого контура получим уравнение

где е и i _в—мгновенные значения ЭДС в обмотке якоря и тока возбуждения; ΣR _в = R_в + R_р.в — суммарное сопротивле­ние цепи возбуждения генератора (сопротивлением ΣR_α можно пренебречь, так как оно значительно меньше ΣR _в); L_B — суммарная индуктивность обмоток возбуждения и якоря
10. Уравнение напряжения ДПТ. Формула

Если E>U, то ток I_а совпадает по направлению с ЭДС Ε и машина работает в генераторном режиме. При этом электромагнитный момент Μ противоположен направлению вращения n, т. е. является тормозным.

Уравнение для генераторного режима имеет вид:

U=E-I_a Σ R_a

В двигательном режиме уравнение принимает вид

U=E+ I _a Σ R_a,

 

 

 

Уравнение напряжения МПТ в режиме электромагнитного тормоза. Формула

В этом режиме изменяют направление электромагнитного момента М, сохраняя неизменным направление тока из сети, т. е. момент делают тормозным. Чтобы ограничить значение тока в этом режиме, в цепь обмотки якоря вводят добавочное сопротивление R _доб. Регулирование тока I _а = (U+E)/(ΣR_а + R_доб), т. е. тормозного момента М, осуществляют путем изменения сопротивления R _добили ЭДС Ε (тока возбуждения I _в).

12. Уравнение момента МПТ. Формула

13. Уравнение ЭДС МПТ. Формула.

• где N —общее число активных проводников обмотки якоря; N/(2a) — число активных проводников, входящих в одну параллельную ветвь.

c_e=pN/(60a) конструктивный коэффициент.

 

Нарисовать секцию простой волновой обмотки.

Реакция якоря. Определение.

Воздействие МДС якоря на магнитное поле машины называют реакцией якоря.

 

Коммутация.Определение.

Процесс изменения тока в секциях обмотки якоря при переходе их из одной параллельной ветви в другую называют коммутацией.

25. Что означает плохая коммутация?
Если щетки искрят, то это значит, что машина имеет плохую коммутацию. Качество коммутации оценивается степенью искрения (классом коммутации) под сбегающим краем щетки, из-под которого выходят пластины коллектора при его вращении.

26. Как влияет РЯ на коммутацию МПТ?
В генераторах физическая нейтраль смещается по направлению вращения якоря,в двигателях – против. Это ухудшает коммутацию машины, т.е. способствует возникновению искрения под щетками.

27. Искажение поля МПТ от РЯ(3 рисунка).

Ia=0	Ia≠0	Ia≠0
Ф≠0	Ф=0	Ф≠0

 

ПУСК ДВИГАТЕЛЕЙ

• 1) прямой, при котором обмотка якоря подключается непосредственно к сети;

• 2) реостатный, при котором в цепь якоря включается пусковой реостат для ограничения тока;

• 3) путем плавного повышения питающего напряжения, которое подается на обмотку якоря.

Прямой пуск. П ри прямом пуске ток якоря I _п= U_ном/ΣR_а = (10...20 )I _ном, что создает опасность поломки вала машины и вызывает сильное искрение под щетками. Поэтому прямой пуск применяют в основном для двигателей малой мощности (до нескольких сотен ватт),

Реостатный пуск. В начальный момент пуска при n = 0 ток I _п= U/( Σ R_a+R_n). Максимальное сопротивление пускового реостата Rподбирается так, чтобы для машин большой

и средней мощности ток якоря при пуске I _П = (1,4...1,8 )I _НОМ, а для машин малой мощности I _п = (2...2,5 )I_ном. По мере разгона момент двигателя уменьшается, так как с увеличением частоты вращения возрастает ЭДС Ε и уменьшается ток якоря I_а = (U-Е)/( Σ R_а + R_П).

Пуск путем плавного изменения питающего напряжения. При реостатном пуске возникают потери энергии в пусковом реостате. При пониженном напряжении с последующим плавным повышением напряжения, подаваемого на его обмотку этого нет.

Реостатный пуск двигателя с параллельными последовательным возбуждением

Минусы

Такой бросок тока приводит если не к разрушению машины, то к постепенному ухудшению качества изоляции. Главной особенностью еще является то, что приходится использовать защитную и коммутирующую аппаратуру большой мощности.

Метод прямого пуска рекомендуется использовать для электрических двигателей малой мощности.

Плюсы

Достоинством метода является простота, но прямой пуск практически не используется

 

65. Почему прямой пуск не применяется при пуске ДПТ большой мощности?

Обычно в двигателях постоянного тока падение напряжения I _ном Σ R _а во внутреннем сопротивлении цепи якоря составляет 5 — 10% от U _ном, поэтому при прямом пуске ток якоря I _п = U _ном /Σ R _а = (10 ÷ 20) I _ном, что создает опасность поломки вала машины и вызывает сильное искрение под щетками. Поэтому прямой пуск применяют в основном для двигателей малой мощности (до нескольких сотен ватт), в которых сопротивление Σ R_а относительно велико, и лишь в отдельных случаях для двигателей с последовательным возбуждением мощностью в несколько киловатт. При прямом пуске таких двигателей I _п = (4 ÷ 6) I _ном

 

Какие законы физики лежат в основе принципа действия МПТ?

В основе работы Машины постоянного тока в генераторном режиме, лежит закон электромагнитной индукции, согласно которому в контуре, при изменении потока магнитного поля через него возникает ЭДС индукции.

При работе в двигательном режиме, в основе лежит закон ампера, согласно которому на проводник с током, находящийся в магнитном поле действует сила.