9_МПТ принцип действия, реакция якоря

Машины постоянного тока
Принцип действия
Конструкция МПТ
Эл. двигатель Якоби 1834 г. «Заметка о магнитной машине, в
которой магнетизм используется как двигательная сила».
• «Аппарат состоит из двух групп по 8 стержней
мягкого железа, длиной по 7 дюймов (177,8 мм.) и
толщиной 1 дюйм (25,4 мм..).
• Обе группы стержней располагаются на двух дисках.
Один из дисков неподвижен, а другой вращается
вокруг некоторой оси, благодаря чему группа
подвижных стержней проходит мимо неподвижных на
возможно более близком расстоянии от них. Все 16
стержней обмотаны 320 футами (96 м..) медной
проволоки толщиной в одну с четвертью линии (3,17
мм.); концы обмоток соединяются с полюсами
гальванической батареи...».
• Успешная работа этой машины обусловлена удачной
конструкцией... коммутатора, осуществляющего
перемену полюсов восемь раз за один оборот».
Принцип действия МПТ
двигатель (2р=2, 2а=2)
Электромагнитный момент:
М Э  С Ф  Ia
S
1
2
3
1 – остов и главные полюса
(индуктор)
2- сердечник ротора (якоря)
3- обмотка ротора (якоря) N
4 – щетки, коллектор
1
4
Принцип действия МПТ
генератор
S
N
ЭДС якорной обмотки:
Еа  С  Ф  
• Вал двигателя
2 обмотка
якоря
1. Обмотка
возбуждения
2 Сердечник якоря
4. Угольные щётки
4. Коллектор
Генератор независимого возбуждения
Iа
ω
U
Ea  C  Ф  
Ea
Ia 
Ra  RH
U  Ea  I a  Ra
IВ
UВ
IB 
R 1  RB
IB  Ф
Характеристика холостого хода
Ea
Емах
Коэффициент насыщения
Ен
К нас
Е мах

Ен
Остаточная ЭДС:
Еост
ЕОСТ  1 10% Ен
IВН
IВ
Внешняя характеристика генератора
U
Ен
U  Ea  I a  Ra
U  I a  Ra
Уменьшение ЭДС за счёт
размагничивающего
действия реакции якоря
Ia
Реакция якоря в МПТ
При холостом ходе физическая
нейтраль совпадает с геометрической.
При нагрузке она смещается
S
относительно геометрической нейтрали:
при работе генератором — в сторону
вращения, при работе двигателем —
против вращения
Ia
Ф
Фо
Фа
В МПТ магнитный поток реакции
якоря перпендикулярен основному
магнитному потоку и вызывает
искривление (поворот) общего
магнитного поля
N
Размагничивающее действие
реакции якоря
Ф   В  s
S
Bδ
Намагничивающая сила якоря:
Fa=b*А
b- ширина полюса
А- линейная нагрузка якоря
За счёт нелинейности
кривой гистерезиса общий
магнитный поток машины Ф
уменьшается примерно на 15%
Fв=I в *W в
F=I*W