Архивы рубрик:Колекторні електричні машини

Принцип дії колекторних електричних машин Відмінною конструктивною ознакою колекторної машини постійного струму є наявність колектора, через який відбувається зв’язок робочої обмотки (обмотки якоря) з навантаженням (режим генератора) або джерелом живлення (режим двигунів). Колектор – це механічний перетворювач. В комплекті з контактними щітками він перетворює постійний струм в змінний або навпаки.

Способи збудження колекорних електричних машин Для роботи електричної машини необхідна наявність магнітного поля. В більшості машин постійного струму це поле створюється обмоткою збудження, що живиться постійним струмом. Властивості електричних машин постійного струму в значній мірі визначаються способом ввімкнення обмотки збудження або, як принято говорити, способом збудження. За способами збудження електричні машини можна класифікувати слі-дуючим чином: […]

Будова колекторних електричних машин Електрична машина постійного струму складається з нерухомого статора і якоря, що обертається. Статор включає станину і головні полюси з полюсними котушками. Як правило, в колекторних двигунах малої потужності з електромагнітним збудженням використовують двохполюсні статори (2р = 2) двох конструкцій – збірний і суцільний шихтований. Станина збірного статора (рис.1.1.6, а) являє собою […]

Магнітне поле машини. Реакція якоря Рис.1.1.20. Магнітне коло колекторної електричної машини Магнітним колом називається сукупність частин машини, по яким проходить головний магнітний потік (рис.1.1.20). Магнітне коло машини постійного струму складається з п’яти ділянок: осердя головних полюсів, повітряний проміжок, зубчатий слой якоря, ярмо якоря і ярмо статора (станина). Кожна з цих ділянок створює опір магнітному потоку. […]

Комутація в колекторних електричних машинах Робота машини постійного струму, як правило, супроводжується іскрінням між щіткою і колектором. Іскріння на колекторі – явище досить шкідливе. Воно приводить до підгорання колектора і щіток, забруднення машини, неможливості використання машини в вибухонебезпечних приміщеннях, нестабільності характеристик машини через опір контакту щітка-колектор, що змінюється, і т.д. Існує багато причин, що викликають […]

Способи покращення комутації в колекторних електричних машинах В кінцевому підсумку способи покращення комутації зводяться до зменшення або повного усунення струму комутації, що визначається рівнянням (1.1.13) де Srк – сума електричних опорів струмів комутації, а саме опорів секцій, перехідного контакту між колекторними пластинами і щіткою, а також щітки. З перерахованих опорів найбільшу величину мають опори перехідного […]

Математичні закономірності колекторних двигунів Електрорушійна сила обмотки якоря. В процесі роботи машини постійного струму в кожному провіднику якоря наводиться ЕРС, величина якої визначається виразом (1.1.1). В машині постійного струму магнітна індукція в повітряному проміжку в межах кожного полюсного ділення розподіляється по трапецеїдальній кривій (рис.1.2.1). Тому для визначення ЕРС зручніше використовувати середнє значення магнітної індукції в […]

Колекторні двигуни незалежного і паралельного збудження. Схеми включення. Основні характеристики В двигунах незалежного збудження обмотка збудження ОЗ електрично не пов’язана з обмоткою якоря (рис.1.2.3,а). Як правило, напруга збудження Uз відрізняється від напруги в колі якоря U. Якщо ж напруги рівні, то обмотку збудження вмикають паралельно обмотці якоря (рис.1.2.3,б). Використання в електроприводі двигуна незалежного або паралельного […]

Регулювання частоти обертання двигунів незалежного і паралельного збудження Хороші регулюючі властивості двигунів постійного струму – одна з головних причин їх використання в сучасному електроприводі, недивлячись на істотні недоліки, обумовленні наявністю в них щітково-колекторного вузла. Кращі регулюючі властивості у двигунів незалежного і паралельного збудження. Способи регулювання частоти обертання характеризуються показниками: діапазон і плавність регулювання, економічність, що […]

Пуск колекторних двигунів Струм в колі якоря двигуна визначається виразом (1.2.9). При вмиканні двигуна в мережу в початковий момент часу частота n = 0, тому проти-ЕРС Еа = 0. Початковий пусковий струм в колі якоря (1.2.30) Так як опір обмоток в колі якоря, як правило, невеликий, то початковий пусковий струм Іп досягає більших значень в […]

Двигуни послідовного збудження В двигунах послідовного збудження обмотка збудження ввімкнена послідовно з обмоткою якоря (рис.1.2.10,а), при цьому струм збудження дорівнює струму якоря (Із = Іа), що надає двигунам особливі властивості. При невеликих навантаженнях, коли Іа < Іном і магнітна система двигуна ненасичена, електромагнітний момент пропорційний квадрату струму в обмотці якоря: (1.2.32)

Універсальні колекторні двигуни Універсальний колекторний двигун працює як від мережі постійного струму, так і від мережі змінного струму. Можливість роботи колекторного двигуна послідовного збудження від мережі змінного струму пояснюється тим, що при зміні полярності підведеної напруги змінюються напрямки струмів в обмотці якоря і в обмотці збудження. При цьому зміна полярності полюсів статора практично співпадає з […]

Безконтактні двигуни постійного струму З метою покращення властивостей двигунів постійного струму були створені двигуни з безконтактним комутатором, що називаються безконтактними двигунами постійного струму (БДПС). Відмінність БДПС від колекторних двигунів традиційної конструкції полягає в тому, що в них щітково-колекторний вузол замінений напівпровідниковим комутатором (інвертором), що керується сигналами, які поступають з безконтактного давача положення ротора. Робоча обмотка […]

Виконавчі двигуни призначені для перетворення керуючого електричного сигналу в кутове механічне переміщення вала в системах автоматики. Такі двигуни працюють в умовах частих пусків і зупинок, тому що сигнал керування систематично змінюється відповідно до закону регулювання. Виконавчі двигуни іноді називають керованими. В системах автоматики застосовують виконавчі двигуни трьох видів – постійного струму, асинхронні і крокові. За […]

У якості виконавчих двигунів постійного струму застосовують двигуни з електромагнітним незалежним збудженням або зі збудженням постійними магнітами. Наявність щітково-колекторного вузла ускладнює експлуатацію виконавчих двигунів і робить неможливим їх застосування у вибухонебезпечних і пожежонебезпечних середовищах. Механічне тертя щіток об колектор ускладнює керування такими двигунами. Проте виконавчі двигуни постійного струму мають ряд переваг: їх механічні і регулювальні […]

Недивлячись на переважне використання в народному господарстві джерел трифазного змінного струму, генератори постійного струму широко використовуються в різних галузях промисловості. Область їх використання достатньо широка і різноманітна, звідси і різноманітні вимоги до параметрів і характеристик генераторів постійного струму. Властивості і характеристики їх визначаються способом створення потоків збудження. В залежності від цього розрізняють: генератори з незалежним […]

В цьому генераторі (рис.1.4.1, а) струм збудження Із не залежить від струму якоря Іа, який рівний струмові навантаження Ін. Сила струму Із визначається напругою джерела живлення і опором кола збудження (опором обмотки збудження rз і регулюючого опору rр.з): Із = Uз/(rз + rр.з). (1.4.1) Як правило, струм збудження складає (1¸3)% від номінального струму якоря.

В цьому генераторі використовується принцип самозбудження, при якому обмотки збудження живляться безпосередньо від самого генератора (рис.1.4.2, а). Для виникнення процесу самозбудження необхідно, щоб в генераторі був хоча б невеликий, (2 ¸ 3) % від Фз.ном, потік залишкового магнетизму Фзал. Якщо привести генератор в обертання і підключити коло збудження до кола якоря, то на якорі з’явиться […]

Тахогенератор постійного струму – це машина постійного струму з незалежним збудженням або збудженням постійними магнітами, що працює в генераторному режимі. Рис.1.4.3. Принципові схеми ввімкнення тахогенераторів постійного струму

Електромашинні підсилювачі (ЕМП) – це спеціальні електричні генератори (частіше постійного, рідше змінного струму), вихідна потужність яких регулюється зміною потужності керування (збудження), в багато раз меншої вихідної потужності. Найпростішим ЕМП може бути генератор постійного струму з незалежним збудженням. Відомо, що вихідна напруга, а тому, і вихідна потужність генератора залежать від магнітного потоку збудження. Таким чином, обмотка […]

Одноступінчаcтий ЕМП з незалежним збудженням є генератор постійного струму незалежного збудження. Конструктивно він відрізняється від останнього тим, що в ньому не тільки осердя якоря, але і інші частини магнітної системи (станину, осердя полюсів) виконують шихтованими. Мета такого виконання – зменшити вплив вихрових струмів на роботу ЕМП в перехідних процесах. Для підвищення ступеня форсування за напругою […]

ЕМП з самозбудженням – це удосконалений ЕМП незалежного збудження. В ЕМП з самозбудженням обмотка збудження (керування) створює не всю МРС, необхідну для збудження машини, а лише незначну її частину. Головна частина МРС створюється обмоткою самозбудження, потужність в яку поступає з вихода підсилювача. Це сприяє зменшенню потужності керування (втрат в обмотці керування), а тому, збільшенню коефіцієнта […]

Щоб підвищити коефіцієнт підсилення одноступінчастих ЕМП з незалежним збудженням, на практиці їх часто з’єднують каскадно таким чином, що перший ЕМП живить обмотку керування другого, другий – обмотку керування третього і т.д. (рис.1.5.2). Рис.1.5.2. Схема каскадного ЕМП

ЕМП поперечного поля є самим розповсюдженим з електромашинних підсилювачів. Це одноякірний двохступінчастий підсилювач, що конструктивно являє собою ненасичену електричну машину постійного струму з двома явно вираженими полюсами, в яких є пази для розміщення компенсаційної обмотки (рис.1.5.3). Статор ЕМП набирають з штампованих листів електротехнічної сталі. Якір підсилювача має одну обмотку і один колектор, на якому розташовані […]