Вопрос № 18 Виды коммутации электрических машин
С 
лучай когда Σе=0. При этом в секции действет только основной ток коммутции.Изменение тока секции I определяется только изменением rщ1 и rщ2, вследствие чего этот случай наз-ся коммутцией сопротивления.
Т 
акую коммутацию наз-т прямолинейной.Плотность тока под всеё щёткой на протяжении всего времени коммутации неизменна, как если бы щётки находились на сплошном вращающемся контактном кольце,а не не коллекторе. Такой случай коммутции поэтому явл-ся теорически идеальным.
В 
общем случае Σе не равна0 , на основной ток коммутции накладывается ток, опред.При Σе>0 ток iк.д. складываектся с основноым током коммут., кот.принять линейным. При этом пол-ся случай так наз-ой замедленной коммутции, когда изменения тока I в начале коммутции происходит медленно и ускоряется к концу. При замедленной коммутацией возникают благоприятные условия для искрения под сбегающим краем щётки. При Σе>0 ток iк.д. имеет обратный знак.Ускоренная. Ток на сбегающем краю щётки уже в начале коммутции, когда этот край щётки подобно рубильнику замыкает цепь короткозамкнутой секции, становятся большими. При этом сущ-ет некоторая тенденция к искрению под набегающем краем щётки.
О 
днако сильного искрения обычно не наблюдается. В конце же процесса ускоренной коммутации, а также плотность тока jщ1,на сбегающем краю щетки могут быть малы или даже практически равны пулю. Поэтому размыкание цепи короткозамкнутой секции сбегающим краем щетки при такой ускоренной коммутации происходит в весьма благоприятных условиях подобно размыканию рубильником цепи с малым током.
П 
одобная коммутация, когда ток на сбегающем краю щетки в конце коммутации мал, называется некоторыми авторами также коммутацией с малой ступенью тока. Получению такой коммутации способствуют щетки с круто поднимающейся вольт-амперной характеристикой когда переходное сопротивление щетки при малых плотностях тока велико.
Таким образом, замедленная коммутация является неблагоприятной и нежелательной. Наоборот, слегка ускоренная коммутация благоприятна, и на практике стремятся достичь именно такой коммутации.
Вопрос № 19 (повтор вопроса №2)
Режимы работы электрических машин
Особенности расчета CУЭП в двух- и трехмассовых системах
Для исследования физических особенностей системы трёхмассовая сводится к двухмассовой расчётной схеме.
J1-суммарный момент дв. и жёстко связанных с ним элементов. J2-суммарный момент
инерции элементов жёстко связанных с рабочим механизмом
Когда параметры системы таковы что влияние упругих связей незначительны или ими можно пренебречь, то мех. часть представляется жёстким звеном и многомассовая мех. часть ЭП заменяется 1 эквивалентной массой с экв-м J и на которую воздействуют Мдв и Мн.
Все инерционные массы системы движутся с одинаковой скоростью если полагать что связи между ними абсолютно жёсткие. В действительности например вал дв., муфта, и вентилятор имеют конечную жёсткость и ЭП представляет многомассовую упругую систему. Главными массами в данном случае являются ротор дв. и раб. колесо вентилятора а наименьшей жёсткостью обладает муфта: J1=Jу+Jм1 : J2=JВ+Jм2 результирующая податливость вала величина обратная жёсткости = сумме податливостей отдельных участков схемы.(1/С12=1/С1+1/С2+1/С3). В полученной 2массовой системе сохраняются достаточно правильные представления о фактической скорости р. дв. и раб.колеса вентилятора.
Математическая модель 2массовой системы:
C12=M12/ 
3массовая система используется в тех случаях когда возникает необходимость более детального изучения движения масс механизма.
на примере механизма перемещения тележки с грузом рассмотрим систему где выделяем 3 основные массы: ротора, тележки и груза. Остальные массы не существенны, жёсткость же заменим эквивалентной (С12,С23).3массовая система отражает основные особенности движения механизма и мы получаем представление о з.изменения w1,2,3. J1 первая масса- ротор дв.и жёстко связанные с ним элементы. Мс1 –суммарный момент потерь на валу дв.и связанных с ним элементов. К пром.массе J2 приложен Мс2 который есть сумма приведённого Мс движению тележки и приведённых моментов потерь на трение в элементах кинемат-кой цепи. К J3 приложен Мс3 движению этой массы. В общем случае будем полагать что каждый момент может содержать акт.и реакт.составляющие сопротивления движению а также периодическую составляющую нагрузку. Математическая модель:
М12=С12*( 
)
М23=С23*( 
)
Источник
Виды коммутации
Различают три вида коммутации:
1. Прямолинейная коммутация;
2. Криволинейная ускоренная коммутация;
3. Криволинейная замедленная коммутация.
Эти три вида коммутации описывают различные способы перехода секции из одной параллельной ветви в другую. При этом важными показателями являются:
1. скорость изменения тока в секции;
2. плотность тока, проходящего в сбегающую и набегающую пластины;
Способы улучшения коммутации:
а) выбор щеток;
б) уменьшение реактивной ЭДС в коммутирующих секциях;
в) добавочные полюса;
5. Перечислите и охарактеризуйте потери мощности в машине постоянного тока. Укажите, как определяется КПД машины?
В машинах постоянного тока, как и в других эл. машинах, имеют место магнитные, электрические и механические потери (составляющие группу основных потерь) и добавочные потери.
Магнитные потери происходят только в сердечнике якоря, так как только этот элемент магнитопровода машины постоянного тока подвергается перемагничиванию. Величина магнитных потерь, состоящих из потерь от гистерезиса и потерь от вихревых токов, зависит от частоты перемагничивания F= pn/60, значений магнитной индукции в зубцах и спинке якоря, толщины листов электротехнической стали, ее магнитных свойств и качества изоляции этих листов в пакете якоря.
Электрические потери в коллекторной машине постоянного обусловлены нагревом обмоток и щеточного контакта. Потери цепи возбуждения определяются потерями в обмотке возбуждения и в реостате, включенном в цепь возбуждения. Электрические потери также имеют место и в контакте щеток:
Электрические потери в цепи якоря и в щеточном контакте зависят от нагрузки машины, поэтому эти потери называют переменными.
Механические потери. В машине постоянного тока механические потери складываются из потерь от трения щеток о коллектор, трения в подшипниках и на вентиляцию.
Механические и магнитные потери при стабильной частоте вращения считать постоянными.
Добавочные потери. Это потери, которые трудно рассчитать. Они складываются из потерь в уравнительных соединениях, потерь в стали из-за неравномерной магнитной индукции под полюсом, потерь от пульсации магнитного потока в полюсных наконечниках и т.д. В расчетах значение добавочных потерь принимают равным 1% от полезной мощности для генераторов или подводимой мощности для двигателей в машинах без компенсационной обмотки и 0,5% в машинах с компенсационной обмоткой.
Коэффициент полезного действия (КПД). КПД электрической машины представляет собой отношение мощностей отдаваемой (полезной) Р2 к подводимой (потребляемой) Р1: η = Р2 /Р1
а) методом непосредственной нагрузки по результатам измерений подведенной Р1 и отдаваемой Р2 мощностей;
б) косвенным методом по результатам измерений потерь.
Метод непосредственной нагрузки применим только для машин малой мощности, для остальных случаев применяется косвенный метод, как более точный и удобный. Установлено, что при 
8О % измерять КПД методом непосредственной нагрузки нецелесообразно, так как он дает большую ошибку, чем косвенный метод.
6. Что такое универсальный коллекторный двигатель (УКД)? Каковы его конструктивные особенности? Укажите достоинства и недостатки УКД.
Универсальными называют коллекторные двигатели, которые могут работать как от сети постоянного, так и от сети однофазного переменного тока.
Однофазные коллекторные двигатели имеют преимущественно последовательное возбуждение. По своей конструкции универсальные коллекторные двигатели отличаются от двигателей постоянного тока тем, что их станина и главные полюсы делаются шихтованными из листовой электротехнической стали. Это дает возможность сократить магнитные потери, которые при работе двигателя от сети переменного тока повышаются, так как переменный ток в обмотке возбуждения вызывает перемагничивание всей магнитной цепи, включая станину и сердечники полюсов.
В универсальном коллекторном двигателе стремятся получить примерно одинаковые частоты вращения при номинальной нагрузке как на постоянном, так и на переменном токе. Достигается это тем, что обмотку возбуждения двигателя выполняют с ответвлениями: при работе двигателя от сети постоянного тока обмотка возбуждения используется полностью, а при работе от сети переменного тока — частично
Основной недостаток однофазных коллекторных двигателей — тяжелые условия коммутации.
Универсальный коллекторный двигатель дороже двигателя постоянного тока и имеет худшие рабочие характеристики.
Если сравнить его с асинхронным двигателем, он также выше его по стоимости и менее надежен. Но универсальный коллекторный двигатель имеет ряд преимуществ:
1) как и асинхронный, может работать в сети переменного тока. Это важно, потому что все коммунально-бытовые потребители имеют только переменное напряжение;
2) частота вращения у асинхронного двигателя ограничена сверху — 3000 мин -1 , при частоте 50 Гц. Универсальный коллекторный двигатель теоретически может развивать любую частоту вращения;
3) механическая характеристика у него значительно лучше (жестче), чем у асинхронного двигателя;
4) возможности регулирования частоты вращения лучше, чем у асинхронного.
Таким образом, универсальный коллекторный двигатель имеет все преимущества двигателя постоянного тока, но может работать на переменном. Этим и обусловлена область применения универсальных коллекторных двигателей: их применяют для привода бытовых электроприборов, различного электроинструмента и т.д.
Воспользуйтесь поиском по сайту:
studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2023 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.005 с) .
Источник