Коллекторные генераторы постоянного тока реферат

by ВикторияPosted on

Моменты, действующие в генераторе постоянного тока При неизменной частоте вращения вращающий момент приводного двигателя уравновешивается суммой противодействующих моментов: моментом х. Условия использования. При разомкнутой внешней цепи генератора магнитные силовые линии располагаются в полюсах и якоре симметрично вертикальной оси рис. Генераторы со смешанным возбуждением имеют уравнительный провод между одноимёнными положительными или отрицательными щётками генераторов, к которым подсоединён один из концов последовательной обмотки возбуждения. Хотя этот ток остается постоянным по направлению, он меняется по величине, т.

В настоящее время выпускаются машины с якорем и обмоткой барабанного типа. Рассмотренная ранее обмотка кольцевого якоря имеет недостаток, заключающийся в том, что э.

На рис. Магнитная цепь машины постоянного тока с четырьмя полюсами. Для этого воспользуемся упрощенной схемой генератора постоянного тока рис. Внешняя а и регулировочная б характеристики генератора независимого возбуждения 3. В данном случае для поддержания постоянства напряжения необходимо увеличивать ток в параллельной обмотке.

Следовательно, активными являются только половина проводников. В обмотке барабанного якоря все проводники — активные, т. Расположенные в пазах проводники обмотки якоря соединяются между собой лобовыми частями витков.

Чтобы под действием центробежных сил якорная обмотка не была вырвана из пазов её закрепляют на сердечнике бандажами. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии , проверенной 8 ноября ; проверки требуют 30 правок. Каждый генератор электрической энергии работает с наибольшим коэффициентом полезного действия при полной своей нагрузке, если генератор нагружен слабо, то режим его работы мало экономичен.

В каждом пазу коллекторные генераторы постоянного тока реферат располагается несколько проводников. Проводники одного паза соединяются с проводниками другого паза, образуя последовательное соединение, называемое катушкой или секцией. Секции соединяются последовательно и образуют замкнутую цепь. Последовательность соединения должна быть такой, чтобы э. Сплошными линиями показано соединение секций друг с другом со стороны коллектора, а пунктирными — лобовые соединения проводников с противоположной стороны.

От точек соединения секций делаются отпайки к коллекторным пластинам. Обмотка такого якоря имеет также две параллельные ветви: первая, образованная проводниками пазов 1, 6, 3, 8, вторая — проводниками пазов 4, 7, 2, 5.

При вращении якоря сочетание пазов, проводники которых образуют параллельную ветвь, все время изменяется, но всегда параллельная ветвь образуется проводниками четырех пазов, занимающих постоянное положение в пространстве. Устройство машины постоянного тока якоря барабанного типа.

Простейшая обмотка. Выпускаемые заводами машины имеют коллекторные генераторы или сотни пазов по окружности барабанного якоря и число коллекторных пластин, равное числу секций обмотки якоря.

Это условие вытекает из характеристики самовозбуждения генератора рис. Анализ характеристики самовозбуждения показывает, что при увеличение частоты реферат якоря генератора сопровождается незначительным увеличением напряжения, так как процесса самовозбуждения нет и появление напряжения на выходе генератора обусловлено лишь остаточным намагничиванием магнитной цепи генератора. Процесс самовозбуждения начинается.

В этом случае увеличение частоты вращения сопровождается резким ростом напряжения. Однако при постоянного тока вращения, близкой к номинальной, рост напряжения несколько замедляется, что объясняется магнитным насыщением генератора. Критическая частота вращения зависит от сопротивления цепи возбуждения и с ростом последнего увеличивается.

Рецензия о книге пушкина55 %
Диссертация на тему профессиональное выгорание31 %
Реферат проблема образования древнерусского государства74 %
Духовные и материальные ценности доклад41 %

Таким образом, самовозбуждение генераторов постоянного тока возможно при соблюдении следующих условий: а магнитная система машины должна обладать остаточным магнетизмом; б присоединение обмотки возбуждения должно быть таким, чтобы МДС обмотки совпадала по направлению с потоком остаточного магнетизма ; в сопротивление цепи возбуждения должно быть меньше критического; г частота вращения якоря должна быть больше критической.

Так как генератор параллельного возбуждения самовозбуждается лишь в одном направлении, то и характеристика х. Нагрузочная и регулировочная характеристики генератора параллельного возбуждения практически не отличаются от соответствующих характеристик генератора независимого возбуждения.

Коллекторные генераторы постоянного тока реферат 8296032

Внешняя характеристика генератора параллельного возбуждения 1 рис. Объясняется это тем, что в генераторе параллельного возбуждения помимо причин, вызывающих уменьшение напряжения в генераторе независимого возбуждения реакция якоря и падение напряжения в цепи якорядействует еще и третья причина -- уменьшение тока возбуждения, вызванное снижением напряжения от действия первых двух причин.

Этим же объясняется и то, что при постепенном уменьшении коллекторные генераторы постоянного тока реферат нагрузки ток увеличивается коллекторные генераторы постоянного тока реферат до критического значенияа затем при дальнейшем уменьшении сопротивления нагрузки ток начинает уменьшаться. Наконец, ток нагрузки при коротком замыкании. Дело титульник для реферата том, что с увеличением тока усиливается размагничивание генератора усиление реакции якоря и уменьшение тока возбуждениямашина переходит в ненасыщенное состояние, при котором даже небольшое уменьшение сопротивления нагрузки вызывает резкое уменьшение ЭДС машины см.

Так как ток определяется напряжением на выводах генератора и сопротивлением нагрузкит. После того какдальнейшее уменьшение сопровождается уменьшением тока нагрузки, так как в этом случае напряжение убывает быстрее, чем уменьшается сопротивление нагрузки.

Таким образом, короткое замыкание, вызванное медленным уменьшением сопротивления нагрузки, не опасно для генератора параллельного возбуждения. Но при внезапном. При таком резком возрастании тока нагрузки на валу генератора возникает значительный тормозящий момент, а на коллекторе появляется сильное искрение, переходящее в круговой огонь. Поэтому необходимо защищать генератор от перегрузки и. Генераторы параллельного возбуждения широко применяют в установках постоянного тока, так как отсутствие возбудителя выгодно отличает эти генераторы от генераторов независимого возбуждения.

Номинальное изменение напряжения генератора параллельного возбуждения [см. Генератор смешанного возбуждения рис.

Генератор постоянного тока

Поток возбуждения создается в основном параллельной обмоткой. Последовательная обмотка обычно включается согласно с параллельной чтобы МДС обмоток складывалисьчто обеспечивает получение жесткой внешней характеристики генератора. В режиме х.

Коллекторные генераторы постоянного тока реферат 3047

С появлением нагрузки возникает МДС последовательной обмотки возбуждения, которая, подмагничивая коллекторные генераторы постоянного тока реферат, компенсирует размагничивающее действие реакции якоря и падение напряжения в якоре. Внешняя характеристика в этом случае становится наиболее жесткой рис. При встречном включении обмоток возбуждения напряжение генератора с ростом тока нагрузки резко уменьшается кривая 3что объясняется размагничивающим действием последовательной обмотки возбуждения, МДС которой направлена против МДС параллельной обмотки.

Встречное включение обмоток применяют лишь в генераторах специального назначения, например в сварочных, где необходимо получить круто падающую внешнюю характеристику. Генераторы смешанного возбуждения с согласным включением обмоток возбуждения применяют для питания силовой коллекторные генераторы постоянного тока реферат в случаях, когда требуется постоянство напряжения в линии.

Почему у генератора параллельного возбуждения изменение напряжения при сбросе нагрузки больше, чем у генератора независимого возбуждения?

Электромагнитная мощность генератора постоянного тока, выбор числа пар полюсов и коэффициента полюсной дуги. Расчет обмотки якоря и магнитной цепи, построение характеристики холостого хода. Определение магнитодвижущей силы возбуждения при нагрузке. Генераторы и электродвигатели постоянного тока, якоря которых снабжены коллекторами и содержат совокупность обмоток, связанных с коллекторами. Это необходимо при отключении обмотки возбуждения.

Если выключить обмотку возбуждения путём разрыва её цепи, то исчезающее магнитное поле создаст очень большую ЭДС самоиндукции, способную пробить изоляцию обмотки и вывести генератор из строя. При коротком замыкании обмотки возбуждения при её отключении энергия исчезающего магнитного поля переходит в тепло, не причиняя вреда обмотке возбуждения, так как ЭДС самоиндукции не превысит номинального напряжения на зажимах генератора.

Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением сам питает свою обмотку возбуждения и не нуждается в постороннем источнике электрической энергии. Самовозбуждение генератора возможно только при наличии остаточного магнетизма в сердечниках электромагнитов, поэтому они изготавливаются из литой стали и после прекращения работы генератора доклад общество и культура остаточный магнетизм. Всякий раз рост индуктированной ЭДС генератора ограничен тем или иным пределом.

Для этого коллекторные генераторы постоянного тока реферат рассмотреть характеристику холостого хода генератора. В этом случае генератор питает током свою обмотку возбуждения. По мере увеличения тока возбуждения скорость роста ЭДС спадает, а скорость роста напряжения не менятся. Если коллекторные генераторы постоянного тока реферат возбуждения генератора подключена неправильно к якорной обмотке, то генератор не возбудится, так как ток возбуждения создаёт магнитный потокнаправленный навстречу остаточному магнитному потоку и машина размагнитится.

Затем нужно будет отключить от генератора обмотку возбуждения, правильно подключить её к источнику постоянного тока аккумуляторунамагнитить и правильно собрать электрическую схему генератора. Однако если сопротивление нагрузки станет критически мало, ток генератора достигнет своего критического значения, при котором начнётся резкое снижение напряжения. Как правило, критический ток генератора примерно в 2—2,5 раза больше номинального.

В режиме короткого замыкания сопротивление становится равным нулю, реферат соотношение политики права генератора становится равным току короткого замыкания.

Однако переход через режим критического тока сопровождается сильным искрением под щётками коллектора из-за чрезмерной перегрузки генератора и поэтому нежелателен. Регулировочная характеристика генератора с параллельным возбуждением имеет почти такой же вид, как и для генератора с независимым возбуждением. Эта кривая сначала почти прямолинейна, но затем загибается вверх, вследствие влияния насыщения магнитопровода машины. Поэтому в генераторе с параллельным возбуждением при всех прочих одинаковых условиях падение напряжения в якорной обмотке генератора и реакция якоря больше, что требует большего тока возбуждения.

Регулировочная характеристика поднимается круче, чем у генератора с независимым возбуждением. Генераторы с параллельным возбуждением не боятся коротких замыканий. При коротком замыкании ток во внешней цепи резко увеличивается, следовательно, возрастает ток в якорной обмотке генератора. В результате резко увеличивается падение напряжения в якорной обмотке, в свою очередь снижается напряжение на зажимах генератора, снижается ток возбуждения, снижается ЭДС генератора и ток в якорной обмотке.

Все эти процессы протекают настолько быстро, что кратковременный ток короткого замыкания не успевает прогреть провода якорной обмотки. Коллекторные генераторы постоянного тока реферат источник электрической энергии, питающий постоянным током обмотку возбуждения генераторам с параллельным возбуждением не нужен.

Генераторы постоянного тока с параллельным возбуждением применяются в технике связи для питания радиоустановок, для питания зарядных агрегатовв передвижных сварочных аппаратах. Генераторы постоянного тока с последовательным возбуждением имеют обмотку возбуждениявключенную последовательно с якорной обмоткой. Чтобы возбудить генератор, необходимо присоединить к нему внешнюю цепь потребителя электроэнергиитем самым создав условие для возникновения тока в обмотке возбуждения.

Регулировочную характеристику генератора с последовательным возбуждением снять невозможнопотому что при изменении нагрузки генератора невозможно подобрать ток его возбуждения так, чтобы сохранить напряжение на зажимах генератора постоянным по величине.

Из-за этого генераторы с последовательным возбуждением редко применяются на практике, так как большинство потребителей электроэнергии требует для своей нормальной работы строго определённое напряжение. Таким образом, в обмотке якоря генератора постоянного тока наводится переменная ЭДС, и, следовательно, при подключении нагрузки в обмотке будет переменный ток рис.

Ток во внешней цепи постоянен лишь по па-правлению, а его величина изменяется, т. Файловый архив студентов. Логин: Пароль: Забыли пароль? Email: Логин: Пароль: Принимаю пользовательское соглашение. Весь якорь в этом случае будет представлять собой мощный электромагнит, состоящий из стального сердечника и обмотки, по которой проходит ток. Следовательно, кроме потока полюсов, в нагруженном генераторе существует второй магнитный поток, называемый потоком якоря рис.

Магнитный поток якоря направлен перпендикулярно потоку главных коллекторные генераторы постоянного тока реферат. Оба магнитных потока накладываются друг на друга и образуют суммарное, или результирующее, поле, показанное на рис. Направление магнитного поля генератора в результате действия поля якоря смещается в сторону вращения якоря. Влияние магнитного поля якоря на поле полюсов называется реакцией якоря.

Реакция якоря отрицательно сказывается на работе генератора.

  • Число витков берется достаточно большим, чтобы получить необходимую величину э.
  • Полюсы постоянного магнита создают магнитный поток.
  • Основной недостаток генераторов независимого возбуждения -- это необходимость в постороннем источнике энергии постоянного тока -- возбудителе.
  • Конструкция и принцип действия машины постоянного тока.
  • Поэтому на главных полюсах генератора, кроме обмотки независимого возбуждения, располагается еще пусковая обмотка.
  • Это объясняется тем, что при малых величинах тока возбуждения сталь генератора слабо намагничена, её магнитное сопротивление мало из-за относительно большой магнитной проницаемости стали.

Щетки М—М электрической машины должны быть всегда установлены по направлению физической нейтрали. Искрение вызывает подгар поверхности коллектора и щеток и выводит их из строя. Чем больше ток якоря, тем сильнее проявляется реакция якоря, тем на больший угол необходимо сдвигать щетки. При частых изменениях нагрузки тепловозного генератора пришлось бы почти непрерывно менять положение его щеток.

[TRANSLIT]

Реакция якоря не только смещает магнитное поле главных полюсов, но и частично ослабляет его, что приводит к уменьшению индуктируемой генератором э. Для ослабления реакции якоря в генераторах между основными полюсами устанавливаются добавочные полюсы, а иногда с этой же целью в полюсные наконечники главных полюсов закладывают компенсационную обмотку. Однако этим не органичивается положительное влияние добавочных полюсов на работу генератора. После прохода через нейтраль генератора направление тока в каждом витке обмотки см.

На нейтрали виток оказывается замкнутым накоротко щетками. В коммутирующих витках секциях обмотки якоря вследствие очень быстрого изменения направления тока возникает довольно большая э. Эта э. Действие реактивной э.

Добавочные полюсы рассчитывают так, чтобы их магнитный поток был коллекторные генераторы постоянного тока реферат больше магнитного потока якоря. Благодаря этому в коммутирующих секциях индуктируется дополнительная э. Новая э. Магнитное поле якоря изменяется с изменением нагрузки тока генератора, поэтому для его нейтрализации необходимо изменять коллекторные генераторы постоянного тока реферат поле компенсационных устройств.

Обмотку добавочных полюсов включают последовательно с обмоткой якоря, и по ней проходит весь ток якоря. С увеличением тока генератора возрастает магнитный поток якоря, но вместе с этим возрастает и компенсирующий его магнитный поток добавочных полюсов.

Компенсационная обмотка позволяет дополнительно улучшить распределение магнитного потока в электрической машине. Так, из рис. Это приводит к неравномерной нагрузке якорной обмотки, часть витков окажется перегруженной, ухудшаются условия работы щеток.

С помощью компенсационной обмотки, расположенной на главных полюсах, устраняется искажение магнитного потока непосредственно под главными полюсами. Однако одновременное применение добавочных полюсов и компенсационной обмотки значительно усложняет конструкцию электрических машин. Если удается осуществить удовлетворительную работу электрической машины посредством применения добавочных полюсов, то компенсационную обмотку стараются не применять.

Компенсационные обмотки нашли практическое применение лишь в мощных электрических машинах. Первоначально тяговый генератор тепловоза ТЭЗ имел как добавочные полюсы, так и компенсационную обмотку. Впоследствии магнитная система тягового генератора была изменена и на тепловозах ТЭЗ отказались от компенсационной обмотки. Падение напряжения в цепи якоря определяется по закону Ома и равно произведению тока якоря Iя на сопротивление цепи якоря Rя.

Коллекторные генераторы постоянного тока

Следовательно, напряжение на выводах генератора. Общее сопротивление цепи якоря состоит из сопротивлений обмотки якоря, последовательной обмотки возбуждения, обмотки добавочных полюсов, щеток и переходов между коллектором и щетками.

Электродвигатель постоянного тока. Принцип работы.

Падение напряжения в цепи якоря очень небольшое, так как сопротивление обмотки якоря мало. Коллекторные генераторы постоянного тока реферат напряжение генератора бывает лишь незначительно меньше его э. Из этих двух формул также следует, что величину э. Отдаваемая во внешнюю цепь мощность генератора в киловаттах:. Мощность, отдаваемая генератором, всегда меньше мощности, затрачиваемой на вращение якоря и возбуждение, потому что внутри генератора происходят потери энергии.

К этим потерям относятся механические потери трение в подшипниках, трение коллектора о щеткипотери на нагрев проводов обмотки якоря и обмотки возбуждения, магнитные потери и т. Отношение полезной мощности генератора, т.

Коллекторные генераторы постоянного тока реферат 4206