Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Электродвижущая сила и электромагнитный момент машины постоянного тока
Электродвижущая сила. Она наводится в обмотке якоря основным магнитным потоком. Для получения выражения этого потока обратимся к графику распределения индукции в зазоре машины (в поперечном сечении), который при равномерном зазоре в пределах каждого полюса имеет вид криволинейной трапеции (рис. 25.17, а, график 1). Заменим действительное распределение индукции в зазоре прямоугольным (график 2), при этом высоту прямоугольника примем равной максимальному значению индукции а ширину — равной величине bi, при которой площадь прямоугольника равна площади, ограниченной криволинейной трапецией. Величина bi называется расчетной полюсной дугой. В машинах постоянного тока расчетная полюсная дуга мало отличается от полюсной дуги bm: (2.13) или, воспользовавшись коэффициентом полюсного перекрытия at [см. (11.8)], получим (25.14) С учетом (25.14) основной магнитный поток (Вб) (25.15) Здесь — полюсное деление, мм; li — расчетная длина якоря, мм. Коэффициент полюсного перекрытия (расчетной полюсной дуги) имеет большое влияние на свойства машины постоянного тока. На первый взгляд кажется целесообразным выбрать
Рис. 25.17. Распределение магнитной индукции в зазоре машины постоянного тока наибольшее значение , так как это способствует увеличению потока Ф, а следовательно, и увеличению мощности машины (при заданных размерах). Однако слишком большое приведет к сближению полюсных наконечников смежных полюсов, что будет способствовать росту магнитного потока рассеяния и неблагоприятно отразится на других свойствах машины. При этом полезный поток машины может оказаться даже меньше предполагаемого значения (см. § 26.1). Обычно =0,6 0,8, при этом меньшие значения соответствуют машинам малой мощности. На рис. 25.17, б показан продольный разрез главного полюса и якоря с радиальными вентиляционными каналами. График распределения магнитной индукции в воздушном зазоре по продольному разрезу машины имеет вид зубчатой кривой (кривая 1). Заменим эту кривую прямоугольником высотой и основанием li,-, величина которого такова, что площадь прямоугольника равна площади, ограниченной зубчатой кривой. Это основание представляет собой расчетную длину якоря (мм) (25.16) где lm — длина полюса, мм; (25.17) — длина якоря без радиальных вентиляционных каналов, мм; lа — общая длина якоря, включая вентиляционные каналы, мм; bк — ширина вентиляционного канала (обычно 10 мм), мм. При выводе формулы ЭДС будем исходить из прямоугольного закона распределения индукции в зазоре, при этом магнитная индукция на участке расчетной полюсной дуги равна , а за ее пределами равна нулю и в проводниках, расположенных за пределами bi ЭДС не наводится. Это эквивалентно уменьшению общего числа пазовых проводников в обмотке якоря до значения Ni = N. Исходя из этого и учитывая, что ЭДС обмотки определяется суммой ЭДС секций, входящих лишь в одну параллельную ветвь с числом пазовых проводников N/(2a), запишем Ea = E np[ N /(2 a)] ai (25.18) где (25.19) — ЭДС одного пазового проводника обмотки, активная длина которого li. Окружную скорость вращающегося якоря (м/с) заменим частотой вращения (об/мин): v=πDan/ 60 =2pτn/ 60, где Da=2pτ. С учетом (25.18), (25.19) получим Ea= li ai (2 pn, 60) [ N/ (2 a)] (25.20) или, учитывая, что произведение li ai = Ф, получим ЭДС машины постоянного тока (В) Где (25.21) — постоянная для данной машины величина; Ф — основной магнитный поток, Вб; n — частота вращения якоря, об/мин. Пример 25.7. Четырехполюсный генератор постоянного тока имеет на якоре простую волновую обмотку из 133 двухвитковых секций. Определить ЭДС генератора, если частота вращения якоря 1600 об/мин, а основной магнитный поток Ф = 8,1*10-3 Вб. Решение. Так как секции обмотки двухвитковые, то общее число пазовых проводников в обмотке якоря N = 2 cS = 2*2* 133 = 532. Обмотка простая волновая, следовательно, 2 а =2. Тогда ЭДС генератора по (25.20) Значение ЭДС обмотки якоря зависит от ширины секции .Наибольшее значение ЭДС соответствует полному (диаметральному) шагу y 1= , так как в этом случае с каждой секцией обмотки сцепляется весь основной магнитный поток Ф. Если же секция укорочена (y < ), то каждая секция сцепляется лишь с частью основного потока, а поэтому ЭДС обмотки якоря уменьшается. Таков же эффект при удлиненном шаге секций (y > ), так как в этом случае каждая секция обмотки сцепляется с основным потоком одной пары полюсов и частично с потоком соседней пары, имеющим противоположное направление, так что результирующий поток, сцепленный с каждой секцией, становится меньше потока одной пары полюсов. По этой причине в машинах постоянного тока практическое применение получили секции с полным или укороченным шагом. На ЭДС машины влияет положение щеток: при нахождении щеток на геометрической нейтрали ЭДС наибольшая, так как в этом
случае в каждой параллельной ветви обмотки все секции имеют одинаковое направление ЭДС; если же щетки сместить с нейтрали, то в параллельных ветвях окажутся секции с противоположным направлением ЭДС, в результате ЭДС обмотки якоря будет уменьшена. При достаточно большом числе коллекторных пластин количественный учет уменьшения ЭДС машины при сдвиге щеток с нейтрали ведется множителем cos β: (25.22) где β — угол смещения оси щеток относительно нейтрали (рис. 25.18). Электромагнитный момент. При прохождении по пазовым проводникам обмотки якоря тока ia на каждом из проводников появляется электромагнитная сила F эм = (25.23) Совокупность всех электромагнитных сил. F эм на якоре, действующих на плечо, равное радиусу сердечника якоря (Da. /2), создает на якоре электромагнитный момент М. Исходя из прямоугольного закона распределения магнитной индукции в зазоре (см. рис. 25.17, а, график 2), следует считать, что сила F эм одновременно действует на число пазовых проводников Ni = αiN. Следовательно, электромагнитный момент машины постоянного тока (Н*м)
Учитывая, что F эм = , а также, что ток параллельной ветви ia = Iа /(2 а), получим M = Используя выражение основного магнитного потока (25.15), также имея в виду, что Da=2pτ/π, получим выражение электрс магнитного момента (Н*м): M = (25.24) где Iа — ток якоря, А; = (25.25) — величина, постоянная для данной машины. Электромагнитный момент машины при ее работе в двигательном режиме является вращающим, а при генераторном режиме — тормозящим по отношению к вращающему моменту приводного двигателя. Подставив из (25.20) в (25.24) выражение основного магнитного потока Ф = Еа/ (сеп), получим еще одно выражение электромагнитного момента: M = (25.26) где — угловая скорость вращения; Р эм =ЕаIа (25.27) — электромагнитная мощность машины постоянного тока, Вт. Из (25.26) следует, что в машинах равной мощности электромагнитный момент больше у машины с меньшей частотой вращения якоря. Date: 2015-07-24; view: 1252; Нарушение авторских прав |