Основы электротехники Методические указания Основы электроники Курсовая работа Лабораторные работы Основы теории цепей

Основы электротехники и электроники Методы расчета цепей

Генераторы с самовозбуждением.

Принцип самовозбуждения генератора с параллельным возбуждением

    Недостатком генератора с независимым возбуждением является необходимость иметь отдельный источник питания. Но при определенных условиях обмотку возбуждения можно питать током якоря генератора.
   Самовозбуждающиеся генераторы имеют одну из трех схем: с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением. На рис. 11.10 изображен генератор с параллельным возбуждением.

     Обмотка возбуждения подключена параллельно якорной обмотке. В цепь возбуждения включен реостат Rв. Генератор работает в режиме холостого хода.
     Чтобы генератор самовозбудился, необходимо выполнение определенных условий.
     Первым из этих условий является наличие остаточного магнитного потока между полюсами. При вращении якоря остаточный магнитный поток индуцирует в якорной обмотке небольшую остаточную ЭДС.
           
     Вторым условием является согласное включение обмотки возбуждения. Обмотки возбуждения и якоря должны быть соединены таким образом, чтобы ЭДС якоря создавала ток, усиливающий остаточный магнитный поток. Усиление магнитного потока приведет к увеличению ЭДС. Машина самовозбуждается и начинает устойчиво работать с каким-то током возбуждения Iв = const и ЭДС Е = const, зависящими от сопротивления Rв в цепи возбуждения.
     Третьим условием является то, что сопротивление цепи возбуждения при данной частоте вращения должно быть меньше критического. Изобразим на рис. 11.11 характеристику холостого хода генератора E = f (Iв) (кривая 1) и вольт - амперную характеристику сопротивления цепи возбуждения Uв = Rв·Iв, где Uв - падение напряжения в цепи возбуждения. Эта характеристика представляет собой прямую линию 2, наклоненную к оси абсцисс под углом γ  (tg γ ~ Rв).

     Ток обмотки возбуждения увеличивает магнитный поток полюсов при согласном включении обмотки возбуждения. ЭДС, индуцированная в якоре, возрастает, что приводит к дальнейшему увеличению тока обмотки возбуждения, магнитного потока и ЭДС. Рост ЭДС от тока возбуждения замедляется при насыщении магнитной цепи машины.
          

     Падение напряжения в цепи возбуждения пропорционально росту тока. В точке пересечения характеристики холостого хода машины 1 с прямой 2 процесс самовозбуждения заканчивается. Машина работает в устойчивом режиме.
     Если увеличим сопротивление цепи обмотки возбуждения, угол наклона прямой 2 к оси тока возрастает. Точка пересечения прямой с характеристикой холостого хода смещается к началу координат. При некотором значении сопротивления цепи возбуждения Rкр, когда
γ = γкр, самовозбуждение становится невозможным. При критическом сопротивлении вольт - амперная характеристика цепи возбуждения становится касательной к прямолинейной части характеристики холостого хода, а в якоре появляется небольшая ЭДС.

8.6. Работа электрической машины постоянного тока
в режиме двигателя. Основные уравнения

      Под действием напряжения, подведенного к якорю двигателя, в обмотке якоря появится ток Iя. При взаимодействии тока с магнитным полем индуктора возникает электромагнитный вращающий момент

      где CM - коэффициент, зависящий от конструкции двигателя.
      На рис. 11.12 изображен схематично двигатель постоянного тока, выделен проводник якорной обмотки.

     Ток в проводнике направлен от нас. Направление электромагнитного вращающего момента определится по правилу левой руки. Якорь вращается против часовой стрелки. В проводниках якорной обмотки индуцируется ЭДС, направление которой определяется правилом правой руки. Эта ЭДС направлена встречно току якоря, ее называют противо-ЭДС.
     

       В установившемся режиме электромагнитный вращающий момент Мэм уравновешивается противодействующим тормозным моментом М2 механизма, приводимого во вращение.

     На рис. 11.13 показана схема замещения якорной обмотки двигателя. ЭДС направлена встречно току якоря. В соответствии со вторым законом Кирхгофа , откуда

     .      (11.3)

      Уравнение (11.3) называется основным уравнением двигателя.

       Из уравнения (11.3) можно получить формулы:

            (11.4)
      (11.5)

       Магнитный поток Ф зависит от тока возбуждения Iв, создаваемого в обмотке возбуждения. Из формулы (11.5) видно, что частоту вращения двигателя постоянного тока n2 можно регулировать следующими способами:

изменением тока возбуждения с помощью реостата в цепи обмотки возбуждения;

изменением тока возбуждения с помощью реостата в цепи обмотки возбуждения;

изменением напряжения U на зажимах якорной обмотки.

    Чтобы изменить направление вращения двигателя  на обратное  (реверсировать двигатель), необходимо изменить направление тока в обмотке якоря или индуктора.

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

 ЗАДАНИЕ I

 Тема  1. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ.

Основные понятия об электрическом поле. Напряженность электрического поля. Электрическое напряжение и потенциал. Электропроводность веществ. Проводники, полупроводники, диэлектрики. Электрическая прочность диэлектриков

Конденсаторы, емкость конденсаторов. Последовательное параллельное соединение конденсаторов. Энергия электрического поля конденсатора.

Вопросы для самопроверки

1.Дайте определение электрического поля. Изобразить электрическое поле положительного точечного заряда.

2. Что называется напряженностью электрического поля и электрическим напряжением? В каких единицах они измеряются? Что такое электропроводность вещества и что называется удельной электрической проводимостью?

В чем заключается различие между проводниками и диэлектриками?

5. Проводники первого и второго рода. В чем заключается их различие?

6.Что такое конденсатор? Написать формулу для определения емкости плоского конденсатора.

7. Как определяется эквивалентная емкость двух конден­саторов при их последовательном или параллельном соединении?

8. Как определяется энергия электрического поля конденсатора?

9.  В чем заключается сущность явления поляризации диэлектрика?


На главный раздел сайта: Выполнение курсовой по электронике