• Самостійна робота №43 Тема
  • Питання, що виносяться на самостійне вивчення
  • Література
  • Питання для самоконтролю
  • 1 Вибір щіток
  • 2 Зменшення реактивної ЕРС
  • 3 Застосування додаткових полюсів

  • Скачать 14.91 Mb.


    страница52/68
    Дата29.01.2019
    Размер14.91 Mb.
    ТипУчебник

    Скачать 14.91 Mb.

    Конструкція трансформаторів


    1   ...   48   49   50   51   52   53   54   55   ...   68

    У початковий момент комутації (мал. 27.1, а) контактна поверхня щітки стосується тільки пластини 1, а комутуюча секція ставиться до лівої паралельної галузі обмотки й струм у ній дорівнює ia. Потім пластина 1 поступово збігає із щітки й на зміну їй набігає пластина 2. У результаті комутуюча секція виявляється замкнутою щіткою й струм у ній поступово зменшується. У середині процесу комутації (t = 0,5TК) контактна поверхня щітки рівномірно перекриває обидві колекторні пластини (мал. 27.1, б). Наприкінці комутації (t = Tк) щітка повністю переходить на пластину 2 і губить контакт із пластиною 1 (мал. 27.1, в), а струм у комутуючій секції стає рівним — ia, тобто за значенням таким же, що й на початку комутації, а по напрямку — протилежним. При цьому комутуюча секція виявилася в правій паралельній галузі обмотки.

    Самостійна робота №43



    Тема: Заходи покращення комутації. Круговий вогонь по колектору.

    Мета: ознайомитися їз заходами покращення комутації та з методами запобігання кругового вогню по колектору.

    Питання, що виносяться на самостійне вивчення:

    1 Вибір щіток

    2 Зменшення реактивної ЕРС

    3 Застосування додаткових полюсів

    4 Круговий вогонь по колектору

    Література: Электрические машины: учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования/ М. М. Кацман. – 6-е изд., испр. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 496 с.

    Питання для самоконтролю:

    1 Яка основна причина незадовільної комутації?

    2 Опишіть, яким чином можна покращити комутацію за допомогою щіток?

    3 Які є групи щіток електричних машин?

    4 Якими методами можна зменшити реактивну складову ЕРС?

    5 За допомогою чого можна скомпенсувати реактивну складову ЕРС?

    6 Побудуйте графік зміни ЕРС в комутаційній секції в залежності від струму навантаження. Побудову поясніть.

    7 Які недоліки застосування додаткових полюсів в електричних машинах?

    8 У яких випадках виникає круговий вогонь по колектору? Як цьому запобігти?

    1 Вибір щіток
    Основна причина незадовільної комутації в машинах постійного струму - додатковий струм комутації

    iд = ∑e / ∑rк (27.17)

    Тут ∑rк — сума електричних опорів додатковому струму комутації iд:

    опору місць пайки в петушках, перехідного контакту між колекторними пластинами й щіткою й властиво щітки.

    Однак з перерахованих опорів, що входять в ∑rк, найбільше значення має опір щітки й перехідного контакту, тому, позначивши їх rщ, з деяким наближенням можна записати



    iд = ∑e / rщ (27-18)

    З отриманого виразу бачимо, що зменшити струм iд, а отже поліпшити комутацію, можна або збільшенням опору rщ, або зменшенням сумарної ЕРС ∑e у комутуючій секції. Звідси випливає ряд способів поліпшення комутації, основні з яких розглянуті нижче.

    З погляду забезпечення задовільної комутації доцільніше застосовувати щітки з більшим перехідним спаданням напруги в перехідному контакті й властиво щітці, тобто щітці з більшим опором rщ. Однак припустима щільність струму в щітковому контакті цих щіток невелика, а тому їхнє застосування в машинах зі значним робочим струмом веде до необхідності збільшення площі щіткового контакту, що вимагає збільшення площі колектора за рахунок його довжини. Це привело б до збільшення габаритів машини й додатковій витраті міді. Тому щітки з більшим rщ застосовують переважно в машинах з відносно високою напругою, а отже, і з невеликим робочим струмом.

    Щітки для електричних машин розділяють на чотири групи, що розрізняються сполукою, способом виготовлення й характеристиками (табл. 27.1). Вибирають щітки відповідно до рекомендацій, виробленими на підставі багаторічного досвіду проектування й эсплуатации електричних машин. Найбільше застосування в машинах постійного струму напругою 110 - 440 В мають электрографитированные щітки.

    Збільшенню перехідного опору щіткового контакту, а отже поліпшенню комутації, сприяє політура колектора - тонка оксидна плівка на поверхні колектора, що володіє підвищеним електричним опором.
    2 Зменшення реактивної ЕРС

    Істотний вплив на сумарну ЕРС у комутуючій секції робить реактивна ЭДС ер = el + їм. ЕРС взаємоіндукції їм у значній мірі залежить від ширини щітки: чим ширше щітка, тим більше число колекторних пластин перекриває вона одночасно, а отже, тим більше секцій одночасно комутирується, що викликає підвищення ЕРС взаємоіндукції їм. Однак занадто вузькі щітки також небажані через недостатню механічну міцність, а також тому, що для створення необхідної площі контактної поверхні у вузькій щітці довелося б збільшити її довжину, а це привело б до необхідності збільшення довжини колектора. Найбільш доцільні щітки шириною в 2-3 колекторні розподіли.


    Таблиця 27.1


    Група щіток, позначення

    Перехідне падіння

    напруги на парі щіток при номина- льном струмі, В



    Номінальна пліт-

    ность струму,

    А/мм2


    Область застосування

    Графітові Г, 611М

    1,9—2,0

    0,11—0,12

    Для машин з полегшеними умовами комутації

    Електрографітовіі ЕГ

    2,0—2,7

    0,10—0,15

    Для машин із середніми й утрудненими умовами комутації й для контактних кілець

    Вугільно-графітові

    УГ;Т


    2,0


    0,06-0,07


    Для машин із середніми умовами комутації

    Мідно-графітові

    М, МГ

    0,2-1,5

    0,15-0,20


    Для низьковольтних (до 48В) машин і контактних кілець



    Помітний вплив на реактивну ЕРС робить тип обмотки якоря. Так, якщо обмотку якоря виконати з укороченим кроком (в1 < τ), те активні сторони одночасно комутуючих секцій виявляться в різних пазах (див. мал. 27.3, б), що буде сприяти зменшенню ЕРС взаємоіндукції. Реактивна ЭДС може бути ослаблена зменшенням індуктивності секцій Lc. Для цього варто застосовувати в обмотці якоря секції з більшим числом витків (Lcwc) і напівзакриті пази. Однак здійснення багатьох заходів привело б до створення громіздких і неекономічних машин. Тому при проектуванні машин постійного струму вибір зазначених параметрів зв'язують із прагненням одержати компактну й економічну машину. При цьому реактивна ЭДС може бути в значній мірі зменшена або навіть повністю усунута створенням у зоні комутації (по осі щіток) комутуючого поля певної полярності й величини. Створюється таке поле додатковими полюсами або зрушенням щіток геометричної нейтралі.


    3 Застосування додаткових полюсів

    Призначення додаткових полюсів – створити в зоні комутації магнітне поле такої величини й напрямку, щоб наводи цим полем у комутуючій секції ЕРС обертання евр компенсувала реактивну ЕРС ер. У машині постійного струму без вживання заходів по поліпшенню комутації ЕРС ер й евр спрямовані в одну сторону, тобто діють згідно:

    e = .

    Сумарна ЕРС у комутуючій секції ∑e виявиться рівної нулю, якщо за допомогою додаткових полюсів створити в зоні комутації магнітне поле з магнітною індукцією Вк такої величини й напрямку, щоб ЕРС обертання евр змінила свій напрямок на зворотне [див. (27.8)], а значення її було б дорівнює ЕРС реактивної ер. У цьому випадку

    e = .

    і комутація стає прямолінійною (ідеальної).

    Додаткові полюсы розташовують між головними. При цьому щітки встановлюють на геометричної нейтрали.

    Всі машини постійного струму потужністю понад 1 квт забезпечуються додатковими полюсами, число яких приймають рівним числу головних полюсів або ж удвічі меншим. Наявність додаткових полюсів дозволяє збільшити лінійне навантаження машини й при заданій потужності одержати машину меншої ваги й габаритів.

    Число витків обмотки додаткових полюсів вибирають таким, щоб МРС додаткових полюсів компенсувала МРС якоря по поперечній осі в зоні комутації й мала деякий надлишок, необхідний для створення комутуючого поля з індукцією Вк, спрямованого протилежно полю реакції якоря (мал. 27.7). Виходячи із цього, МРС додаткового полюса для некомпенсованих машин постійного струму приймають рівної (А)

    Fд = kд Fa (27.19)

    де kд = Fд / Fа - коефіцієнт, що враховує необхідне перевищення МДС обмотки додаткового полюса Fд над МРС якоря Fа [див. (26.6)]. Для машин постійного струму сучасних серій цей коефіцієнт приймають рівним kд = 1,20 ÷ 1,45.

    Якщо машина постачена компенсаційною обмоткою, то МРС додаткових полюсів варто зменшити на величину МРС компенсаційної обмотки Fк.о. Звичайно в компенсованих машинах постійного струму МРС додаткових полюсів на 15—30 % більше МРС якорі.

    Якщо МРС додаткових полюсів зробити більше необхідного значення [див. (27.19) ], то ЕРС обертання евр стане більше реактивної ЕРС. У цьому випадку сумарна ЕРС змінить свій знак, а додатковий струм комутації - свій напрямок на протилежне в порівнянні з тим, яке він мав при криволінійній уповільненій комутації (див. мал. 27.4,6, крива 2).



    1   ...   48   49   50   51   52   53   54   55   ...   68

    Коьрта
    Контакты

        Главная страница


    Конструкція трансформаторів

    Скачать 14.91 Mb.