Увеличения механической

При увеличении нагрузки двигателя смеыданябго возбуждения его частота вращения уменьшается из-за увеличения; магнитного потока и падения напряжения в сопротивлении якоря. Электромеханическая и механическая характеристики двигателя ( 9.25, характеристики К) получаются менее «жесткими», чем у двигателя параллельного возбуждения, у которого Ф = = const, но более «жесткими», чем у двигателя последовательного возбуждения, у которого магнитный поток изменяется в более широких пределах (см. § 9.14).

Другим проявлением влияния потока якоря на поле полюсов является некоторое уменьшение результирующего потока при больших токах нагрузки. При больших нагрузках наступает насыщение и увеличение магнитного сопротивления тех краев полюсных наконечников, где потоки якоря и полюса направлены одинаково. За счет увеличения магнитного сопротивления этих участков поток возбуждения, проходящий через них, несколько уменьшается. Вследствие этого в генераторе уменьшаются э.д.с. и напряжение на его зажимах (см. 17.20), а в двигателе уменьшается электромагнитный момент и изменяется скорость вращения (см. § 17.15).

Для получения точных значений тока возбуждения необходимо по характеристике холостого хода генератора определить часть тока возбуждения, которая необходима для преодоления увеличения магнитного сопротивления на пути потока за счет насыщения стали.

На 8.11 показаны варианты изготовления чипа — однослойного (а) и двухслойного (б). В расчет принимаются слои, по которым выполняют тонкую литографию. Приведенные на 8.11 толщины слоев являются типичными для ЦМД с диаметром 5 мкм. Отметим, что толщину ЦМД-пленки в реальных устройствах для уменьшения размагничивающего фактора ЦМД и увеличения магнитного потока с его поверхности для надежного считывания выбирают равной диаметру ЦМД.

Для улучшения магнитной связи между обмотками и увеличения магнитного потока магнитная система машин выполняется из ферромагнитных материалов, обладающих хорошей магнитной про-ницае юстью. В большинстве случаев применяется электротехническая сталь, легированная кремнием (1...5,0%) и другими присадками, уменьшающими потери в переменном магнитном поле. Иногда применяется литая сталь, чугун, а иногда, в очень малых машинах, пермаллой и феррит.

Кроме увеличения магнитного сопротивления воздушного зазора зубчатость якоря вы- 2.9. Формы пазов якоря зывает неравномерность индукции на поверхности полюсного наконечника. В местах, расположенных напротив зубцов, индукция больше, чем в местах напротив пазов. При вращении якоря происходит перемагничивание поверхности полюсного сердечника, вследствие чего в нем возникают поверхностные потери.

тать. что fB«f.. По мере увеличения магнитного потока магнитные сопротивления этих участков и особенно зубцового слоя возрастают. При индукции в зубцах примерно 1,6 Тл зависимость Ф— ==f(F*) начинает отклоняться от прямолинейной.

Переход машины с параллельным возбуждением из двигательного режима в генераторный может происходить автоматически, если под действием внешнего момента якорь вращается с частотой, большей частоты вращения холостого хода: л>Ло- Можно перевести машину в генераторный режим и принудительно, уменьшив частоту вращения п0 за счет увеличения магнитного потока (тока возбуждения) или снижения напряжения, подводимого к двигателю. Механические характеристики в генераторном режиме являются продолжением механических характеристик двигательного режима в область отрицательных моментов ( 7.23).

Несмотря на то что в магнитопроводе / МДС измеряемого тока IxWi и переменного тока I2W2 совпадают, практического увеличения магнитного потока в магнитопроводе не происходит, так как магни-топровод уже был насыщен постоянным магнитным потоком Ф_, при этом ЭДС, наводимая во вторичной обмотке первого магнитопрово-да, равна:

Трансформатор с ферромагнитным сердечником. Ферромагнитный сердечник применяется для увеличения магнитного потока и связи между катушками, что приводит к росту мощности, отдаваемой во вторичную цепь трансформатора. При этом по своим свойствам он приближается к идеальному трансформатору, но становится нелинейным устройством вследствие появления дополнительных потерь на гистерезис и вихревые токи. Однако на практике трансформатор с ферромагнитным сердечником стараются конструировать таким образом, чтобы нелинейность была мала и ею можно было пренебречь. Тогда расчет подобного трансформатора можно осуществить на основе двухконтурной схемы замещения, изображенной на 4.13, с параметрами, приведенными к параметрам первичной обмотки. Данная схема

электрических машин с явновыраженными полюсами (синхронных машин и машин постоянного тока). Ее можно построить по результатам расчета магнитной системы машины при различных значениях магнитного потока. На магнитной характеристике резко выражен начальный прямолинейный участок, что обусловлено наличием сравнительно большого воздушного зазора, для которого характерна линейная зависимость разности магнитных потенциалов F& от магнитного потока Ф. При сравнительно малых значениях магнитного потока, а следовательно, и магнитной индукции в ферромагнитных участках магнитной системы разностями магнитных потенциалов на этих участках можно пренебречь и считать, что FB » Fs . По мере увеличения магнитного потока магнитные сопротивления участков возрастают, особенно сильно зубцового слоя. При индукции в зубцах, примерно равной 1,6 Тл, зависимость Ф =/(FB) начинает отклоняться от прямолинейной.

Для увеличения механической прочности щеток их ширину выбирают обычно больше ширины коллекторной пластины. Вследствие этого щеткой замыкаются накоротко и одновременно коммутируются несколько секций. Последнее вызывает в каждой секции ЭДС взаимной индукции ем. Кроме того, в секции возникает ЭДС е„, вызываемая вращением секции в магнитном поле поперечной реакции якоря.

с 11.33 приведены размеры хвостов и нагрузки в них в зависимости от толщины листов. Хвосты в пазах расклиниваются клиньями из шпоночной стали с уклоном 1 : 100. При необходимости полюс может быть выполнен с двумя хвостами, расстояние между которыми обозначено в таблице буквой k. При больших нагрузках тонкие листы шихтованного магнитопровода теряют устойчивость и коробятся. Дня увеличения механической устойчивости хвоста его кромки иногда провариваются по специально выштампованным лункам.

каркаса для увеличения механической прочности.

Асинхронные двигатели, как наиболее распространенные в промышленности, являются основными потребителями электроэнергии. Они могут сильно снижать cos 9 энергетических систем. Зависимость угла ф от нагрузки асинхронного двигателя была рассмотрена в § 12-9 при анализе векторной диаграммы двигателя. На холостом ходу угол ф велик, так как двигатель потребляет почти чисто реактивный ток, идущий на создание основного магнитного потока машины. При увеличении нагрузки и приближении ее к номинальной возрастает активная составляющая тока вследствие увеличения механической мощности на валу двигателя; реактивная составляющая тока при этом мало изменяется, так как основной поток машины примерно постоянен. Таким образом, при увеличении нагрузки двигателя угол ф уменьшается.

Кожух обычно делится на две составные части: кожух ванны и кожух канальной части. Ванна предназначена для размещения основной массы металла, а также несливаемого остатка металла («болота»), а канальная часть — для размещения футерованного канала с расплавленным металлом, окружающим сердечник магни-топровода с индуктором. Кожух изготавливается из листовой стали толщиной 6—10 мм. Для увеличения механической прочности он имеет продольные и поперечные ребра жесткости. В кожухе ванны предусматривают боковые или торцевые дверцы для обслуживания печи во время плавки металла, а также верхние крышки для загрузки шихты. Массивные дверцы и крышки снабжаются механизмами поворота и раздвигания створок. Кожухи печей непрерывного действия (например, печи для плавки цинка) устанавливаются неподвижно на фундаменте или имеют механизмы поворота печи для слива металла при работе печи в периодическом режиме. Сливной носок располагается либо в торце печи, либо вблизи оси наклона печи. Цапфы укрепляются в поперечном поясе жесткости и сочленяются с механизмами, осуществляющими поворот печи на угол 90—100°. Подшипниковые стойки прочно закрепляются в фундаменте печи. В кожухе предусматриваются проемы для присоединения индукционных канальных единиц, а также рабочая площадка, под которой обычно располагают крепление то-коподводов и вентиляторов для продувки полости индуктора ( 3.8).

В целях увеличения механической прочности при воздействии тока короткого замыкания обмотки обычно пропитываются глифта-левым или другими лаками, придающими обмотке после запекания большую механическую монолитность. Этой же цели служат применение в опорной изоляции колец, склеенных из электрокартонных шайб, соединение междукатушечных прокладок внешней рейкой, а также осевая прессовка обмоток при помощи стальных нажимных колец. Нажимные кольца накладываются поверх верхней опорной изоляции обмоток, и осевая прессовка обмоток осуществляется специальными винтами, проходящими через полки верхней ярмовой балки ( 7-14). Во избежание образования короткозамкнутого витка стальное кольцо делается разрезным — с одним поперечным разрезом. Применяются также кольца из пластмассы без разреза.

Асинхронные двигатели, как наиболее распространенные в промышленности, являются основными потребителями электроэнергии. Они могут сильно снижать coscp энергетических систем. Зависимость угла (р от нагрузки асинхронного двигателя была рассмотрена в § 12-9 при анализе векторной диаграммы двигателя. На холостом ходу угол ф велик, так как двигатель потребляет почти чисто реактивный ток, идущий на создание основного магнитного потока машины. При увеличении нагрузки и приближении ее к номинальной возрастает активная составляющая тока вследствие увеличения механической мощности на валу двигателя; реактивная составляющая тока при этом мало изменяется, так как основной поток машины примерно постоянен. Таким образом, при увеличении нагрузки двигателя угол ф уменьшается.

Для увеличения механической прочности щеток их ширину выбирают обычно больше ширины коллекторной пластины. Вследствие этого щеткой замыкаются накоротко и одновременно коммутируются несколько секций. Последнее вызывает в каждой секции ЭДС взаимной индукции ем. Кроме того, в секции возникает ЭДС е„, вызываемая вращением секции в магнитном поле поперечной реакции якоря.

(до 15 кА). Для повышения этого предела до 30 кА и увеличения механической прочности на сравнительно тонкостенную винипла-стовую трубку наносится многослойная обмотка из стеклоткани, пропитанная атмосферостойкой эпоксидной смолой (разрядники РТВУ — винипластовые усиленные). Разрядник этого типа на 220 кВ состоит из двух трубчатых разрядников РТВУ-110, которые соединяются между собой стальной обоймой с двумя выхлопными патрубками ( 16-6).

Несколько уступает меди по электропроводности алюминий (р = = 0,028 ом • ммг/м). Благодаря малому удельному весу алюминий также применяется для проводов линий передач электрической энергии, причем для увеличения механической прочности эти провода изготовляют с сердцевиной из стальной проволоки.

В целях увеличения механической монолитности и прочности обмоток при воздействии сил, возникающих при коротком замыкании, может быть использована пропитка обмоток глифталевым или другим лаком. Должный эффект такая пропитка может дать при надлежащей разработанной технологии вакуумной пропитки с последующей полимеризацией лака.