7 лекция

Двигатель ПТ
Если через щетки и коллектор на обмотку
якоря
возбужденной
машины
подать
напряжение U ,
то в результате в
проводниках обмотки якоря появятся токи
IЯ.
Взаимодействие проводников с током
обмотки якоря IЯ и магнитного поля
возбуждения Ф создает электромагнитный
момент М, который определяет момент
вращающий МВР на валу двигателя.
М ВР  сМ  Ф  I Я
60
сМ  се
2
Под действием момента якорь вращается,
преодолевая момент нагрузки на валу. При
этом ЭДС якоря ЕЯ, противодействует току
якоря IЯ и направлена ему навстречу
2
Схема замещения двигателя
ЕЯ
RЯ
U
IЯ
При n=const , то Мвр=Мс.
Двигатель преобразует электрическую энергию в
механическую
3
Напряжение приложенное к зажимам
якоря двигателя
U  E Я  RЯ I Я
Ток якоря двигателя
U  EЯ
Iя 
Rя
5
Уравнение баланса мощностей цепи якоря
U Iя = EЯ Iя + Iя2Rя
Электрическая
мощность Р1
Электромагнитная
мощность Рэм
Рэм = Рмех
мощность электрических
потерь в обмотке якоря Рэя
механическая мощность
двигателя = Мвр
6
Генераторы постоянного тока
1. Основные эксплуатационные
характеристики ГПТ.
Характеристика холостого хода
ХХХ - это зависимость ЭДС, наводимой в обмотке якоря
генератора, от тока возбуждения, при отсутствии тока во
внешней цепи и постоянной частоте вращения якоря.
Е Я ( I В ) , при I Я  0 и n = const
7
При частоте вращения якоря n = const
ЭДС якоря находится: Е =С nФ
Я
Е
п
ХХХ Е Я ( I В ) - подобна Фп(Iв) - магнитной
характеристике
8
ХХХ - узкая петля гистерезиса.
Начинается с точки Еост  ( 1  3 )%Еном ,
оставшейся от предыдущей работы.
Вначале магнитный поток Фп (и ЭДС Е) возрастают
почти пропорционально току возбуждения Iв.
При дальнейшем увеличении Iв рост Фп (и
замедляется - наступает магнитное насыщение.
Благодаря этому напряжение генератора
колеблется при изменениях нагрузки.
Е)
меньше
Магнитная цепь машины рассчитана так, что ее
состояние при Iв = Iв.ном соответствует точке Фном на
середине "колена" кривой Фп(Iв).
9
ХХХ ГПТ ЕЯ(Iв) или Фп(Iв)
Е, Фn
Еном
Магнитное насыщение
Еост
0
Iв ном
Iв
10
Внешняя характеристика
ВХГ - это зависимость напряжения
на зажимах
генератора от величины тока во внешней цепи при
неизменном токе возбуждения и постоянной частоте
вращения якоря.
U ( I Я ), при I в  const
и
n = const
описывается уравнением электрического
состояния
U E R I
Я
Я
Я
11
ВХГ была бы прямой линией, если бы ЭДС оставалась
постоянной.
Но магнитный поток машины с ростом нагрузки
уменьшается под воздействием реакции якоря, а вместе
с ним пропорционально уменьшается и ЭДС якоря.
В результате внешняя характеристика изгибается в
сторону оси абсцисс.
Если увеличивать I Я сверх номинального значения,
уменьшая сопротивление нагрузки,
то напряжение генератора станет дальше понижаться, но
машина будет уже в условиях перегрузки.
Ее обмотка якоря, щетки и коллектор начнут
перегреваться, а под щетками начнется сильное
12
искрение
Характеристика ВХ ГПТ U ( I Я )
U
Ux
U
номинальное изменение
напряжения на генераторе
U х  U ном
U 
100%
U ном
U ном
IЯ
I Яном
13
Регулировочная характеристика генератора
РХГ – это называется зависимость тока возбуждения от
тока якоря при постоянном напряжении и частоте
вращения.
I В ( I Я ) , при U  const и n = const
Т.е. показывает как надо менять ток
возбуждения, чтобы сохранять постоянным
напряжение генераторе
14
Характеристика РХ ГПТ
IВ
IВ ( I Я )
Магнитное насыщение
I В ХХ
I В ном
IЯ
I Яном
15