Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Мая 2014 в 19:57, контрольная работа
1. Приведите примеры применения машин постоянного тока в генераторном и двигательном режимах (какой тип двигателя для какой цепи).
В режиме генератора МПТ применяются в качестве возбудителей мощных синхронных генераторов, устанавливаемых на электростанциях, а также в качестве источников цеховых сетей постоянного тока, для зарядки аккумуляторов, в мобильных маломощных электростанциях и т. д. В режиме двигателя МПТ широко применяются в электротранспорте (электровозы, троллейбусы, трамваи, электрокары и т. д.), т. к. позволяют в широких пределах регулировать частоту вращения, развивают большие пусковые моменты.
В режиме генератора МПТ применяются в качестве возбудителей мощных синхронных генераторов, устанавливаемых на электростанциях, а также в качестве источников цеховых сетей постоянного тока, для зарядки аккумуляторов, в мобильных маломощных электростанциях и т. д. В режиме двигателя МПТ широко применяются в электротранспорте (электровозы, троллейбусы, трамваи, электрокары и т. д.), т. к. позволяют в широких пределах регулировать частоту вращения, развивают большие пусковые моменты.
Основной магнитный поток создается обмоткой возбуждения, которая расположена на сердечниках полюсов и питается постоянным током. Магнитный поток проходит от северного полюса N через якорь к южному полюсу S и от него через станину снова к северному полюсу. Сердечники полюсов и станина изготовляются из ферромагнитных материалов и служат для проведения магнитного потока.
В режиме генератора коллектор является механическим выпрямителем, который преобразовывает переменный ток обмотки якоря в постоянный, точнее пульсирующий, ток во внешней цепи.
В режиме двигателя коллектор превращает потребляемый из внешней цепи постоянный ток в переменный ток в обмотке якоря и работает, таким образом, в качестве механического инвертора тока.
1 – станина; 2 – подшипник; 3 – коллектор; 4 – щеточный палец; 5 – сердечник якоря;6 – ярмо; 7 – вентилятор; 8 – обмотка якоря; 9 – катушка добавочного полюса; 10 – полюсный наконечник; 11 – катушка основного полюса; 12 – сердечник добавочного полюса; 13 – сердечник основного полюса.
Для поддержания самовозбуждения необходимо, чтобы начальный ток усиливал это поле. Добавочный магнитный поток увеличивает ЭДС якоря и, как следствие, ток в обмотках главных полюсов. Однако из-за магнитного насыщения магнитопровода одинаковым приращениям увеличивающегося тока возбуждения соответствуют всё меньшие приращения магнитного потока. Процесс самовозбуждения продолжается до тех пор, пока ЭДС якоря превосходит падение напряжения в обмотке возбуждения.
Внешняя характеристика генератора независимого возбуждения U = f(Iа) при Iв = const и п = const (рисунок 7.34, линия 1) определяет зависимость напряжения генератора от его нагрузки в естественных условиях, когда ток возбуждения не регулируется.
Внешняя характеристика U = f(Iа) при rв = const, п = const генератора параллельного возбуждения падает круче (рисунок 7.36, линия 2), чем у генератора независимого возбуждения, так как, помимо падения напряжения Iа ra и реакции якоря, еще влияет уменьшение тока Iв при уменьшении U. Генератор смешанного возбуждения самовозбуждается так же, как и генератор параллельного возбуждения, и их характеристики холостого хода аналогичны. Снятие внешней и регулировочной характеристик генератора смешанного возбуждения производится так же, как и у генератора параллельного возбуждения.
Магнитные потери включают в себя потери на гистерезис и вихревые токи, вызванные перемагничиванием сердечников активной стали.
К электрическим потерям относятся потери в обмотках, потери в регулировочных реостатах и потери в переходном сопротивлении щеточных контактов.
К добавочным относят потери, вызванные различными вторичными явлениями, зависящими от тока нагрузки.
При реверсировании двигателя якорь сперва отключается от источника питания и двигатель механически тормозится или переключается для торможения. После остановки якорь переключается, если он не был переключен в процессе торможения, и выполняется пуск при другом направлении вращения.
Ни в коем случае нельзя допускать разрыва цепи параллельного возбуждения работающего двигателя. В этом случае поток возбуждения исчезает не сразу, а поддерживается индуктируемыми в ярме вихревыми токами. Однако этот поток будет быстро уменьшаться и скорость п, согласно выражению (7.65), будет сильно увеличиваться («разнос» двигателя). При этом ток якоря значительно возрастет и возникнет круговой огонь, вследствие чего возможно повреждение машины, и поэтому, в цепях возбуждения, не ставят предохранителей и выключателей.
Регулирование частоты вращения посредством ослабления поля.
Регулирование частоты вращения путем шунтирования якоря.
Регулирование частоты вращения включением сопротивления в цепь якоря.
Регулирование частоты вращения изменением напряжения.
При пуске двигателя в ход необходимо: 1) обеспечить надлежащий пусковой момент и условия для достижения необходимой скорости вращения; 2) предотвратить возникновение чрезмерного пускового тока, опасного для двигателя. Возможны три способа пуска двигателя в ход: 1) прямой пуск, когда цепь якоря подключается непосредственно к сети на ее полное напряжение; 2) пуск с помощью пускового реостата или пусковых сопротивлений, включаемых последовательно в цепь якоря; 3) пуск при пониженном напряжении цепи якоря.