Двигателя вращающий

9.2.2. Принцип действия генератора. Допустим, что якорь машины (см. 9.5) вращается с помощью какого-то двигателя в направлении, указанном стрелкой. Если щетки генератора соединить с каким-либо приемником г, то под действием ЭДС генератора в обмотке якоря и приемника появится ток, приемник начнет потреблять электрическую энергию, а машина будет ее отдавать, т. е. будет работать в качестве генератора. Естественно, что электрическая энергия, вырабатываемая генератором, преобразуется из механической энергии двигателя, вращающего якорь генератора.

Как известно из курса теоретической механики, момент сил, действующих на равномерно вращающийся ротор, равен моменту сил, действующих на статор, или моменту сил, приложенных к полюсам вращаемого магнита. Отсюда мощность постороннего двигателя, вращающего магнитную муфту со скоростью Q0, численно равна электромагнитной мощности:

Усиление мощности происходит за счет первичного двигателя, вращающего якорь генератора. Коэффициент усиления мощности можно увеличить, если использовать каскадное включение двух генераторов. Мощность цепи управления подводится к обмотке возбуждения первого генератора, а цепь якоря этого генератора присоединяется к обмотке возбуждения второго, более мощного генератора, от цепи якоря которого питается нагрузка. В этом случае, например для каскада машин с выходной мощностью РВых=30 кВт, можно получить коэффициент усиления &у=&у1йу2= 1000-f- 1200. Однако такой способ усиления мощности не пригоден для автоматических устройств из-за большой инерционности (большая индуктивность цепей возбуждения замедляет процесс передачи изменения сигнала управления в основную цепь машины), а также из-за низкого коэффициента усиления, особенно при малых мощностях генераторов. На практике чаще применяют так называемые электромашинные усилители (ЭМУ) поперечного поля, использующие для усиления мощности магнитный поток реакции якоря. Электрическая схема, поясняющая принцип действия такого усилителя, приведена на 12.17.

Если нагрузка толчкообразная, то иногда на валу первичного двигателя, вращающего генератор, ставят маховик, который уменьшает перегрузки первичного двигателя.

ния скорости, вызванные неравномерным моментом первичного двигателя, вращающего генератор. Свободные колебания могут возникать в случае изменения режима работы преобразователя под влиянием толчков нагрузки и коротких замыканий.

Из схем на 32-2 и 32-3 мы видим, что обмотка возбуждения В трансформаторно связана с обмотками /С на статоре и Л на роторе, поскольку оси всех этих обмоток совпадают в пространстве или образуют угол а = 180°. Поэтому в общем случае электромагнитная мощность коллекторного генератора PSM состоит из мощности Р!, подводимой к генератору с вала первичного двигателя, вращающего генератор, и трансформаторной мощности PTf, соответствующей трансформаторной связи между обмотками. Следовательно,

При увеличении частоты /i происходит пропорциональное возрастание частоты вращения п2. Если нагрузка двигателя имеет «вентиляторную» характеристику, то нагрузочный момент возрастает пропорционально квадрату или кубу частоты вращения, т. е. частоты /i. Кроме того, магнитный поток Фт уменьшается обратно пропорционально изменению частоты. Все это, согласно (4.78), приводит к резкому увеличению тока /2. При возрастании частоты на 10% ток ротора двигателя, вращающего вентилятор, увеличится

9.2.2. Принцип действия генератора. Допустим, что якорь машины (см. 9.5) вращается с помощью какого-то двигателя в направлении, указанном стрелкой. Если щетки генератора соединить с каким-либо приемником г, то под действием ЭДС генератора в обмотке якоря и приемника появится ток, приемник начнет потреблять электрическую энергию, а машина будет ее отдавать, т. е. будет работать в качестве генератора. Естественно, что электрическая энергия, вырабатываемая генератором, преобразуется из механической энергии двигателя, вращающего якорь генератора.

Увеличение отдаваемой мощности якорем генератора по отношению к подводимой к его обмотке возбуждения физически здесь происходит за счет механической энергии приводного двигателя, вращающего якорь генератора. В обычных генераторах постоянного тока мощностью в несколько сотен ватт потери на возбуждение составляют 8 -=- 20% от полезной мощности, поэтому в этих генераторах коэффициент одноступенчатого усиления мощности &, = 5 -г- 12.

При постепенном уменьшении момента приводного двигателя, вращающего ротор генератора, угол 6 рассогласования между осями роторов соответственно уменьшается и при холостом ходе сделается f авным нулю. При этом условии ток в цепи машины отсутствует. Если теперь механически отключить приводной двигатель, вращающий ротор машины (например, разъединить на ходу диски соединительной муфты или отключить питание двигателя), то ротор лишившись механического вращающего момента, замедлит ход и отстанет на угол 6' от оси ротора машины сети. На 28.1 этот ротор изображен в положении 2. В этом случае э. д. с. Е статора, представленная в упрощенной диаграмме (см. 28.2) сплошным вектором, сместится в сторону отставания на угол 0'. Вследствие этого в цепи машины появится результирующее напряжение Д/7 = +}11х и возникнет ток /t==A ?///*, где х = ха + х j — полное синхронное индуктивное сопротивление обмотки статора. Этот ток отстает по фазе от Д(У на 90° и направлен почти прямо противоположно э. д. с. ? статора (см. 28.2), которую можно рассматривать при этом условии как противо-э. д. с. по отношению к току. Это положение характеризует собой признак двигательного режима работы машины. От взаимодействия потребляемого тока с

На 33-5, б генератор нагружается на сеть ?/с через индукционный регулятор напряжения (см. § 29-1), или регулируемый трехфазный трансформатор, или автотрансформатор РТ. Активная мощность генератора в обоих случаях регулируется путем изменения момента двигателя, вращающего генератор. В схеме 33-5, б воздействие на РТ изменяет напряжение генератора и его реактивную мощность или со& ф. На практике удобно пользоваться схемой 33-5, б.

_ § 12.8. Вращающий момент и скорость вращения двигателя _ 337

§ 12.8. Вращающий момент и скорость вращения двигателя

Вращающий момент двигателя создается взаимодействием тока обмотки якоря /я с результирующим магнитным потоком машины Ф. Формулу вращающего момента можно получить, умножив левую и правую части уравнения баланса напряжений (12.2) на ток якоря /я. Тогда получим

Электромагнитная мощность и вращающий момент двигателя связаны соотношением

Вращающий момент (в ньютон-метрах) при пренебрежении потерями двигателя определяется выражением

Вращающий момент и мощность реактивного двигателя пропорциональны sin 26 и имеют наибольшее значение при 6 = 45° в отличие от неявнополюеного двигателя ( 15-7, а). Наибольший реактивный момент имеет значение порядка десятков процентов от наибольшего момента обычного синхронного двигателя.

§ 8.7. ВРАЩАЮЩИЙ МОМЕНТ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Вращающий момент любого электрического двигателя создается в результате взаимодействия магнитного поля и проводников с током. В двигателе постоянного тока вращающий момент выражается формулой

В асинхронном двигателе вращающий момент выражается аналогичной формулой. Нужно только установить, какое значение тока должно быть использовано. Полный ток /2 в обмотке ротора состоит из активной /2а = /2 cos q>2 и реактивной /2р = h sin ф2 составляющих. Допустим, что активная составляющая тока ротора равна нулю. Тогда, несмотря на наличие ЭДС EI и тока /2 в обмотке ротора, активная мощность этой обмотки была бы равна нулю. Но ротор, не потребляющий активной мощности, не может создавать вращающего момента, так как момент Л1=Р/со и равен нулю при Р = 0. Следовательно, реактивная составляющая тока ротора не участвует в создании вращающего момента и можно написать М =сФ/г cos ф2, т. е. вращающий момент асинхронного двигателя пропорционален результирующему магнитному потоку и активной составляющей тока в обмотке ротора. Коэффициент пропорциональности с зависит от конструктивных параметров двигателя.

Необходимо установить, как зависит вращающий момент от скольжения двигателя. Подставим в формулу для момента значения /г и cos ф2:

масса магнитной системы. 152. Правильно: Ео = сЕпФ<>. 153. Правильно, у этого двигателя вращающий момент пропорционален току якоря. 154. Правильно. 155. Правильно, ток возбуждения не зависит от сопротивления пуского реостата. 156. Основное назначение коллектора не в этом. 157. Отпет неполный. 158. Генераторы серии П имеют расчетное напряжение 115 или 230 В. 159. Правильно, смещение нейтрали различно у генераторов и двигателей. 160. Физическая нейтраль в этом случае поворачивается навстречу вращению якоря. 161. Частота вращения двигателя будет быстро увеличиваться. 162. Правильно. 163. При переключении ступеней пускового реостата не должно возникать искрение. 164. Правильно, частота вращения ротора пропорциональна приложенному напряжению. 165. Правильно. Положение физической нейтрали зависит от нагрузки. 166. Зависимость какой-либо величины от PI—рабочая характеристика. 167. Правильно, сериесная обмотка поддерживает напряжение. 168. Правильно. 169. Число пластин коллектора равно числу пазов якоря. 170. Зависимость частоты вращения от момента — механическая характеристика. 171. Примените закон Ампера. 172. Правильно. 173. Вы перепутали характеристики. 174. Правильно. В тонких листах выше сопротивление вихревым токам. 175. Правильно. 176. Кривая / — внешняя характеристика генератора с независимым возбуждением. 177. Коммутируется та секция, которая замкнута накоротко. 178. Обратитесь к формуле для частоты вращения двигателя.