- •В.М.Безрученко Електричні машини
- •Історія розвитку і роль електричних машин в електрифікації народного господарства.
- •В.2. Перетворення енергії в електричних машинах. Найпростіший генератор змінного струму.
- •В.3. Випрямлення змінного струму в постійний за допомогою колектора. Найпростіший генератор постійного струму.
- •В.5.Елеістромагнітні співвідношення при енергоперетворенні
- •В.6 Класифікація електричних машин і їх номінальні величини
- •В.7. Матеріали, що застосовуються в електромашинобудуванні
- •Розділ 1 машини постійного струму Частина 1. Принцип дії і будова машини постійного струму.
- •1.1 Принцип, дії. Машини постійного струму. Електричні градуси.
- •1.2. Будова машини постійного струму
- •2.1.Основний магнітний потік і потік розсіювання. Індукція у повітряному проміжку.
- •2.2 Ділянки магнітного кола. Принцип визначення основної мрс.
- •2.3 Магнітна характеристика і коефіцієнт насичення
- •3.1 Будова обмоток
- •3.2 Проста петлева обмотка
- •3.3 Проста хвилева обмотка
- •3.4. Складні обмотки
- •3.5.Умови симетрії обмоток.
- •3.6.Зрівнювальні з’єднання.
- •3.7 Ерс і електромагнітний момент
- •3.8 Співставлення обмоток різних типів
- •Часина 4. Реакція якоря машини постійного струму Магнітне поле машини при навантаженні. Поперечна та повздовжня реакції якоря.
- •4.2 Лінійне навантаження та мрс якоря
- •4.3 Спотворююча і розмагнічуюча дія поперечної реакції якоря
- •4.4 Напруга між колекторними пластинами, їх кількість і діаметр колектора
- •4.5 Заходи по боротьбі зі спотворюючою дією поперечної реакції якоря
- •Частина 5. Комутація
- •5.1 Іскріння на колекторі
- •5.2 Процес комутації і ерс в комутованій секції
- •5.3 Прямолінійна комутація
- •5.4 Сповільнена і прискорена комутація
- •5.5 Реактивна ерс і способи її зменшення
- •5.6 Комутаційна ерс і додаткові полюси
- •5.7 Зона комутації
- •5.8 Коловий вогонь і причини його виникнення
- •5.9 Експериментальна перевірка і налагодження додаткових полюсів
- •Частина 6. Генератори постійного струму
- •6.1. Способи збудження машин постійного струму
- •6.2 Генератор незалежного збудження
- •6.3 Умови самозбудження генератора
- •6.4. Генератор паралельного збудження
- •6.5 Генератор послідовного збудження
- •6.6 Генератор змішаного збудження
- •6.7. Паралельна робота генераторів
- •6.8. Тахогенератори
- •Частина 7. Двигуни постійного стуму
- •7.1 Основні поняття і рівняння
- •7.2 Запуск двигунів в хід
- •7.3 Двигун паралельного збудження
- •7.4. Двигун незалежного збудження
- •7.5 Двигун послідовного збудження.
- •7.6 Двигун змішаного збудження
- •7.7. Регулювання частоти обертання
- •7.8. Електричне гальмування двигунів постійного струму
- •Трансформатори Частина 8. Робочий процес трансформатора
- •8.1 Призначення області використання трансформаторів
- •8.2. Принцип дії трансформатора
- •8.3.Будова трансформаторів
- •8.4.Рівняння ерс трансформатора
- •8.5. Рівняння мрс трансформатора
- •8.6. Приведеним трансформатор
- •8.7. Схема заміщення приведеного трансформатора
- •8.8. Режим холостого ходу трансформатора
- •8.9. Режим короткого замиканим трансформатора
- •8.10. Режим навантажений трансформатора
- •8.11. Зміна напруги і зовнішня характеристика трансформатора
- •9.1. Призначення і принцип виконання трифазного трансформатора
- •9.2. Групи з'єднань трифазних трансформаторів
- •9.3.Паралельна робота трансформаторів
- •9.4. Автотрансформатор
- •9.5. Зварювальний трансформатор
- •9.6. Вимірювальні трансформатори
- •Розділ третій електричні машини змінного струму Частина 10. Загальні питання теорії машин змінного струму.
- •10.1. Принцип виконаний обмоток статора
- •10.2. Створення магнітного поля, що обертається
- •11.1. Принцип дії асинхронного двигуна. Ковзання
- •11.2. Будова асинхронних машин
- •11.2. Режими роботи асинхронних машин
- •11.4. Основні рівняння заміщення асинхронного двигуна
- •11.5. Робочий процес і енергетична діаграма асинхронного двигуна
- •11.6. Обертальний момент асинхронного двигуна
- •11.7. Механічна характеристика асинхронної машини
- •11.8. Запуск в хід асинхронних двигунів
- •11.9. Короткозамкнені асинхронні двигуни з підвищеним пусковим моментом
- •11.10. Регулювання частоти обертання асинхронних двигунів
- •11.11. Однофазні асинхронні двигуни
- •11.12. Конденсаторні (двофазні) асинхронні двигуни
- •11.13. Сельсини
- •11.14 Асинхронні тахогенератори
- •Частина 12. Синхронні машини.
- •12.1. Принцип дії синхронних машин
- •12.2. Конструктивні типи і будова синхронних машин.
- •12.5. Реакція якоря синхронного генератора
- •12.4. Ерс синхронного генератора
- •12.5. Характеристики і зміна напруги синхронного генератора
- •12.6. Потужність і електромагнітний момент синхронної маншини
- •12.7. Синхронні двигуни.
- •Розділ четвертий навантажувальна здатність і техніко-єкономічні показники електричних машин Частина 13. Втрати енергії і ккд електричних машин і трансформаторів
- •13.1 Класифікація втрат
- •13.2. Ккд і його визначення
- •Частина14. Нагрів і охолодження електричних машин і трансформаторів
- •14.1. Перегрів і його визначення
- •14.2. Нагрівання і охолодження твердого тіла
- •14.3. Нагрівання машин при різних номінальних режимах роботи
- •14.4. Охолодження машин і трансформаторів
- •15.1. Електрична стала.
- •15.2. Вилив частоти на розміри трансформаторів
- •15.3. Техніко-економічні показники тягових двигунів
- •15.3.Вибір електродвигуна в залежності від умов його роботи
6.2 Генератор незалежного збудження
Характеристики генератора являють собою графічне зображення залежностей між основними величинами, що визначають його робочі властивості. Схеми, і пояснення по практичному зняттю характеристик подані у відповідних довідниках чи відповідних вказівках по проведенню лабораторних робіт. Тут розглянуто тільки питання принципового характеру.
Основними характеристиками генераторів постійного струму є характеристики холостого ходу, навантажувальна, зовнішня і регулювальна Всі вони представляють собою різноманітні функціональні залежності при одній загальній умові; частота обертів генератора .
Характеристика холостого ходу. Це залежність ЕРС обмотки якоря при розімкненому зовнішньому колі від струму збудження., тобто при. При холостому ході, коли коло навантаження розімкнене, напруга на затискачах генератора дорівнює ЕРС, тобто, де, оскільки. Значить, напруга, залежить лише від магнітного потокуФ0, тобто від струму збудженняІ3. Тому характеристика, представлена, кривою 1 на рис. 6.2а, аналогічна магнітній характеристиці нарис. 2.5.
Для знаття характеристик холостого ходу спочатку встановлюють струм збудження таким, щоб , потім зменшують струм до нуля і знову збільшують до початкового значення. При цьому отримуються спадаюча і зростаюча гілки характеристики, що виходять з точки. Розходження цих гілок пояснюється наявністю гістерезису (петля гістерезису) в магнітопроводі машини. При вольтметр зафіксує "залишкову" напругу (або ЕРС), що дорівнює 1-3% від, Наявність пояснюється залишковим магнетизмом у сталі полюсів.
Для практичних цілей використовується не та чи інша гілка характеристики, а середам лінія, проведена між ними. За нею роблять висновок про властивості магнітного кола машини, ступінь її насичення, деякі техніко-еконрмічні показники, як про це вже говорилося в п. 2.3.
. Навантажувальна характеристика. Це залежність напруги на виводах якоря генератора від струму збудження при постійному струмі навантаження, тобто при (крива 2 на рис. 6.2а.).
Напруга на затискачах генератора завжди
Рис.6.2.Характеристики генератора незалежного збудження
ЕРС внаслідок падіння напруги в колі якоря і розмагнічуючої дії реакції якоря, тому характеристика навантаження розміщується нижче і правіше від характеристики холостого ходу.
Для зняття даної характеристики генератору надають номінальну частоту обертів, а потім, поступово виводять регулювальний резистор в колі збудження, підвищують ЕРС до значення що перевищує номінальну напругу на 10-15%. Після цього вмикають навантаження і встановлюють номінальний струм в ньому. При номінальних значеннях струму і напруги записують декілька показів амперметра, в колі збудження.
Як видно з графіка, характеристика навантаження подібна до характеристики холостого ходу, тому що остання є окремим випадком характеристики навантаження, коли струм навантаження дорівнює нулеві.
Знання характеристик навантаження необхідне для побудови інших характеристик, у тому числі характеристик гальмівних режимів локомотивів, коли їх двигуни працюють в режимі, генератора.
Зовнішня характеристика.Це залежність напруги на виводах якоря генератора від струму навантаження (рис. 6.26) при незмінному струмі збудження. В режимі навантаження, згідно (В.10),, де в даному випадку під слід розуміти опір всіх обмоток, ввімкнених послідовно в коло якоря, тобто самого якоря, додаткових полюсів і компенсаційної обмотки.
Як бачимо при збільшенні струму навантаження напруга зменшується через дві причини: 1) через падіння напруги у внутрішньому опорі машини; 2) через зменшення. ЕРСЕ в результаті розмагнічуючої дії реакції якоря. Дійсно,, але під впливом реакції якоря магнітний потік Ф зменшується (див. п.4.3).
При знятті даних для побудови зовнішньої характеристики генератор навантажують до його номінального струму при номінальній напрузі а потім зменшують навантаження майже до напруги холостого ходу (при). Одночасно визначають зміни напруги (при переході від номінального навантаження до холостого ходу) у відсотках
(6.2)
яке складає 5-15%.
Регулювальна характеристика.Це залежність струму збудження від струму навантаження при (рис. 6.2в). Вона показує, яким чином слід регулювати струм збудження, щоб підтримати постійною напругу генератора при зміні навантаження.
Необхідність збільшення струму збудження дня підтримання постійності напруги при збільшенні навантаження очевидна: потрібно збільшити магнітний потік Ф, тобто ЕРСЕ, щоб напруга залишалась завжди рівною номінальній.
Регулювальну характеристику, як і всі інші, можна зняти, зібравши схему на рис. 6.3. При струмі якоря у колі збудження встановлюють такий струм при якому напруга на виводах генератора дорівнює номінальному. Потім, збільшуючи навантаження, підвищують струм збудження, зберігаючи напругу незмінною.