Возбуждения электрической

К цепям управления относятся все остальные цепи схемы, обычно содержащие катушки контакторов и реле, вспомогательные контакты контакторов, различные элементы автоматики, контакты реле и других аппаратов управления. К цепям управления относятся также цепи сигнализации и цепи возбуждения электрических машин.

С учетом указанных требований при разработке конструктивной схемы лебедки необходимо рационально выбирать мощность двигателей, систему торможения, число скоростей и передаточные отношения привода, а при разработке электрической схемы — схемы главных и управляющих цепей, системы возбуждения электрических машин, системы автоматического управления и защитных и блокировочных устройств.

11.14. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Гашением поля называется' процесс сведения магнитного потока возбуждения электрических машин к величине, близкой нулю. Аппараты, выполняющие эту операцию, называются автоматами гашения поля (АГП). Необходимость гашения поля часто встречается в условиях нормальной эксплуатации. Однако этот процесс приобретает особое значение при аварийных режимах, вызванных повреждениями изоляции самой машины или на ее выводных за.-жимах. В таком случае гашение поля — единственный способ, который может ограничить размеры аварии, спасти обмотку и активную часть стали машины от полного выгорания. Размеры аварии определяются значением тока и продолжительностью аварийного режима: они тем меньше, чем быстрее осуществляется гашение поля. Поэтому эффективность гашения поля принято оценивать по тому времени, в течение которого ЭДС машины снижается до значения, близкого к нулю. Это время называют продолжительностью процесса гашения поля. Автомат гашения поля должен обеспечивать, с одной стороны, минимальное время гашения поля, с другой — напряжение на зажимах обмотки возбуждения при гашении не должно превосходить некоторой доли испытательного •напряжения, определяемого коэффициентом надежности. Взаимная противоречивость этих условий привела к созданию различных способов гашения поля. В практике эксплуатации крупных электрических машин используются следующие способы гашения поля: разряд обмотки возбуждения на постоянное активное и нелинейное сопротивления, противовключение возбудителя, разряд обмотки возбуждения на дугогасительную решетку.

Однако указанные допущения не всегда могут быть приняты. Например, насыщение должно учитываться при исследовании явления самовозбуждения и форсированного возбуждения электрических машин, рассмотрении влияния реакции якоря машины постоянного тока, определении тока включения трансформатора в сеть и т. д., так как в ином случае погрешности расчетов принимают недопустимые значения.

Благодаря этому полупроводниковые преобразовательные устройства получают широкое распространение в различных отраслях народного хозяйства. В горной промышленности такие преобразователи используются для электроприводов экскаваторов, возбуждения электрических машин, зарядки аккумуляторов, для питания контактных сетей горнорудного промышленного транспорта, в качестве бесконтактной коммутирующей и регулирующей аппаратуры;

Импульсные преобразователи постоянного напряжения находят широкое применение в качестве стабилизаторов и регуляторов напряжения, источников питания обмоток возбуждения -электрических машин и электромагнитных механизмов, двигателей постоянного тока.

В настоящее время полупроводниковые преобразователи применяют: для питания контрольно-измерительных и регулирующих электронных устройств, сетей горнорудного транспорта, для электроприводов экскаваторов, возбуждения электрических машин, зарядки аккумуляторов, в сварочных аппаратах, для питания светотехнических приборов, в качестве бесконтактной коммутирующей и регулирующей аппаратуры и т. п.

Уголь обладает особыми свойствами, характеризующимися резким изменением переходного сопротивления в месте контакта при изменении силы нажатия. Благодаря этому угольные контакты применяются для регуляторов напряжения в цепях возбуждения электрических машин.

Сопротивления применяются не только в виде самостоятельных аппаратов, но и встроенными в корпус реостатов. Реостат обычно состоит из регулируемого активного сопротивления и переключающего устройства. По назначению реостаты подобно сопротивлениям подразделяются на пусковые, регулировочные, балластные, нагрузочные, пуско-регулирующие и включаемые в цепи возбуждения электрических машин, называемые регуляторами возбуждения.

В системах возбуждения электрических машин широко применяются статические системы возбуждения с полупроводниковыми приборами. Однако электромашинные системы при сравнении с другими системами усиления имеют важное преимущество, состоящее в том, что в них происходит электромеханическое преобразование энергии, а для работы статических систем требуется источник электрической энергии.

Это обстоятельство следует иметь в виду при размыкании цепей, содержащих индуктивные элементы, так как при коммутации могут возникать перенапряжения, которые могут вывести из строя аппаратуру. Чтобы избежать этого, перед отключением обмотки возбуждения электрической машины от источника напряжения к обмотке подключается специальный резистор.

Цепь возбуждения электрической машины

85. Схемы цепи возбуждения электрической машины:

Цепь возбуждения электрической машины......... 255

При отключении от источника питания постоянного тока цепи со значительной индуктивностью L, например обмотки возбуждения электрической машины постоянного тока, вследствие быстрого уменьшения тока в цепи индуктируется значительная э. д. с. самоиндукции, действующая в сторону поддержания тока. В результате этого между расходящимися контактами выключателя возникает электрическая дуга, которая может быть достаточно мощной и вызвать оплавление контактов. Поэтому мощные выклю-

2-154. Обмотка возбуждения электрической машины присоединена к сети напряжением 120 в. В первое время после включения показание амперметра в цепи этой обмотки было 1,2 а, а после нагрева обмотки до установившейся температуры 1 а. Учитывая, что температура воздуха в помещении 18° С, найти температуру обмотки.

Задача 2. 13. Обмотка возбуждения электрической машины присоединена к сели напряжением U ~ 120 в. В первое время после включения показания амперметра в цепи этой обмотки было /х=1,2 а, а после нагрева обмотки до установившейся температуры /2=1 а. Учитывая, что в помещении температура воздуха 8i=18°C, определить температуру обмотки.

При отключении от источника питания постоянного тока цепи со значительной индуктивностью L, например обмотки возбуждения электрической машины постоянного тока, вследствие быстрого уменьшения тока в цепи индуктируется значительная ЭДС самоиндукции, действующая в сторону поддержания тока. В результате этого между расходящимися контактами выключателя возникает электрическая дуга, которая может бЫТЬ ДОСТаТОЧНО МОЩНОЙ И вызвать оплавление контактов. Поэтому мощные выключающие аппараты обычно снабжаются специальными дугогасящими устройствами, обеспечивающими ускоренное гашение дуги. Кроме того, значительная ЭДС, индуктированная при отключении цепи, может вызвать повреждение изоляции проводов катушки и последующий пробой изоляции. Поэтому при отключении цепей со значительной индуктивностью параллельно отключаемой цепи включают разрядные резисторы, что существенно уменьшает ЭДС самоиндукции при отключении.

История появления этой статьи вкратце такова. 14 февраля 1867 года Вильгельм Сименс сообщил на заседании Королевского общества в Лондоне о конструкциях машин с самовозбуждением (то есть без использования постоянных магнитов), которые создал его брат Вернер, известный изобретатель. На том же заседании Ч. Уинстон доложил и о своих опытах по использованию так называемого «параллельного», шунтового возбуждения электрической машины вместо последовательного.

Если бы обмотку возбуждения электрической машины (по сути дела электромагнит особой формы) удалось сделать из сверхпроводника, это сразу бы решило ряд проблем. Во-первых, исчезло бы нагревание обмоток. Во-вторых, магнитные поля и токи в машине возросли бы в несколько раз, что привело бы к резкому сокращению размеров машины. Проведенные исследования показывают, что генератор мощностью в два миллиона киловатт со сверхпроводящей обмоткой возбуждения имел бы меньшие размеры, чем обычный генератор вдесятеро меньшей мощности. Недаром проблема создания сверхмощных электрогенераторов со сверхпроводниками поставлена сейчас в число важнейших.

добавочный резистор в цепь статора. В электроприводе с регулируемыми муфтами ускорение регулируется степенью заполнения жидкостью гидромуфты или током возбуждения электрической муфты скольжения. Согласованное движение конвейеров ПТС достигается специальными схемами включения двигателей.