Возбуждения магнитного

Двигатель постоянного тока со смешанным возбуждением, кроме обмотки параллельного возбуждения, магнитный поток которой Ф\ = const при постоянном значении напряжения U — const, имеет последовательную

обмотку возбуждения, магнитный поток которой зависит от тока якоря, т. е. от его нагрузки. В соответствии со вторым законом Кирхгофа для якорной цепи электродвигателя со смешанным возбуждением (см. 14.4) уравнение электрического равновесия и уравнение частотной характеристики имеют такой же вид, как и соответствующие уравнения, записанные для двигателя с последовательным возбуждением. Вследствие того что электродвигатели со смешанным возбуждением имеют две обмотки возбуждения, результирующий магнитный поток оказывается равным сумме магнитных потоков, создаваемых последовательной и параллельной обмотками возбуждения:

Электродвигатель постоянного тока со смешанным возбуждением кроме обмотки параллельного возбуждения, магнитный поток которой Ф = const при постоянном значении напряжения U = const, имеет последовательную обмотку возбуждения, магнитный поток Фг которой зависит от тока якоря /,, т. е. от его нагрузки.

Уравнение электрического равновесия и уравнение частотной характеристики электродвигателя постоянного тока со смешанным возбуждением имеют такой же вид, как и соответствующее уравнение, записанное для двигателя с последовательным возбуждением. Однако при этом следует учесть, что результирующий магнитный поток равен сумме магнитных потоков, создаваемых последовательной и параллельной обмотками возбуждения: Ф = Ф,+Ф2.

В действительности за счет индуктивности обмотки возбуждения магнитный поток изменяется во времени (скорость этого изменения определяется электромагнитной постоянной времени контура обмотки возбуждения), и

двигателя не достигают значений —Mj и —/х. Объясняется это тем, что благодаря электромагнитной инерции цепи возбуждения магнитный поток двигателя сразу не достигает своего установившегося значения.

Ротор асинхронной машины ( 4.2,6) обычно состоит из сердечника, набранного из листов электротехнической стали. Сердечник запрессовывают на вал или втулку ротора (при больших размерах машины) и сжимают специальными нажимными шайбами. В пазах, размещенных на наружной поверхности ротора (сходных по форме с пазами статора), располагают обмотку ротора. В синхронных машинах ротор выполняют массивным, так как на нем расположены полюсы с обмотками возбуждения, магнитный поток которых неподвижен относительно ротора. При изготовлении листов ротора и статора в них штампуют пазы ( 4.3, а и б) для укладки проводников обмотки ротора и статора, а также вентиляционные каналы для прохода охлаждающего воздуха.

При небольших токах возбуждения магнитный поток мал и стальные участки магнитопровода машины не насыщены, вследствие чего их магнитное сопротивление незначительно. В этом случае магнитный поток практически определяется только магнитным сопротивлением воздушного зазора между ротором и статором, а характеристика холостого хода Е0 =/(/в), или в другом масштабе Фв = Д/в), имеет вид прямой линии ( 9.7). По мере возрастания потока растет магнитное сопротивление стальных участков магнитопровода. При индукции в стали более 1,7—1,8 Тл магнитное сопротивление стальных участков сильно возрастает и характеристика холостого хода становится нелинейной. Номинальный режим работы синхронных генераторов приблизительно соответствует «колену» кривой характеристики холостого хода; при этом коэффициент насыщения &нас> т.е. отношение отрезков ab/ac, составляет 1,1, — 1.4.

Нагревание обмотки возбуждения тахогенератора приводит к увеличению ее сопротивления RB, вследствие чего уменьшаются ток возбуждения, магнитный поток и выходное напряжение. Чтобы с повышением температуры обмотки возбуждения ток возбуждения изменялся незначительно, последовательно с ней включают либо терморезистор, который стабилизирует сопротивление цепи обмотки возбуждения, либо добавочный резистор с сопротивлением ^Д0б > RH, вы полненный из материала с малым температурным коэффициентом со противления. Кроме того, чтобы уменьшить влияние тока возбуждения на величину магнитного потока, тахогенераторы часто выполняют с сильно насыщенной магнитной системой ( 12.3, а). При этом небольшие отклонения тока возбуждения Д/в от номинального значения /в. ном практически не оказывают влияния на величину магнитного потока (АФ = 0).

равна 210 в. Регулируя реостатом в цепи возбуждения, магнитный поток уменьшают от первоначального значения до 0,9.

В двигателе последовательного возбуждения магнитный поток зависит от тока нагрузки / = /я = /в. Для нахождения скоростной характеристики запишем выражение (2.132) в следующем виде:

Различают магнитные цепи с намагничивающими обмотками для возбуждения магнитного поля ( 6.1,а — д) и с постоянными магнитами ( 6.1, е), неразветвленные ( 6.1, б, е) и разветвленные ( 6.1, а — д), с одной ( 6.1,6 — д) и несколькими ( 6.1, а) намагничивающими обмотками, симметричные ( 6.1,«, г, д) и несимметричные ( 6Л,в), с однородным и неоднородным магнитопроводом.

Как было сказано ранее, в некоторых электрома! нитных устройствах для возбуждения магнитного поля используются постоянные магниты. Примером этому могут служить генераторы и двигатели постоянного тока небольшой мощности, некоторые измерительные приборы, реле, устройства автоматики и др.

нитного магнитопровода идеализированная обмотка с ферромагнитным магнитопроводом кроме реактивной мощности, необходимой для возбуждения магнитного потока, потребляет еще и активную мощность, вызванную процессами, связанными с перемагничиванием ферромагнитного материала и возникновением в нем вихревых токов.

Реактивная мощность необходима для возбуждения магнитного потока как в ферромагнитной части магнитопровода, так и в воздушном зазоре. Поэтому она может быть выражена так:

где Qc = С/7рс и /рс. — мощность и ток, необходимые для возбуждения магнитного поля в ферромагнитной части магнитопровода; Q& = U'I& и /8 — мощность и ток, необходимые для создания магнитного потока в воздушном зазоре.

Мощность Qp необходима для возбуждения магнитного по-

Схема возбуждения магнитного поля машины определяет особенности ее работы.

Основной признак классификации машин постоянного тока — способ создания магнитного потока основных полюсов, т. е. потока возбуждения. Вид возбуждения магнитного потока влияет на характеристики машин, в частности генераторов постоянного тока. При независимом возбуждении (см. 17.6) обмотку возбуждения ОВ подключают к вспомогательному источнику электрической энергии

9.12. Магнитная цепь с симметричным магнитопроводом, выполненным из электротехнической стали с размерами, приведенными на 9.12, а, б, содержит катушку возбуждения магнитного потока с числом витков ш и током /. Используя кривые намагничивания стали В(Н) ( 9.12, в)*, по данным, приведенным в табл. 9.1 для соответствующего варианта задания, определить энергию магнитного поля W и магнитные потоки Ф на всех участках магнитной цепи, индуктивность катушки возбуждения L, составить эквивалентную электрическую схему рассматриваемой магнитной цепи.

4.2. Регулирование углрвой скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения изменением магнитного потока

1) изменением тока возбуждения (магнитного потока) •' двигателя;