Назначение, устройство и принцип действия МПТ. Элетромагнитные процессы в МПТ. Генераторы параллельного возбуждения

Назначение, устройство и принцип действия МПТ

МПТ применяются если необходимо производить точное регулирование т.е. к двигателям предъявляются высокие требования

Недостатки: Весо-габаритные размеры, искрение щеток, часто ломается.

Устройство МПТ

Состоит из двух частей:

- неподвижной части (станина) которая служит конструктивной основой для всей машины и по ярму станины замыкается магнитный поток основных и добавочных полюсов

- Якорь – вращающаяся часть предназначена для преобразования эл. энергии в мех.(двигатель) и наоборот (генератор)

Станина состоит: корпуса; основных полюсов, предназначенных для создания основного маг. потока; добавочный полюс (м/д основными полюсами) предназначен для улучшения коммутации.

Якорь представляет собой цилиндрическое тело, которые отделено от полюсов воздушным зазором, вращается с помощью подшипников, установленных в подшипниковых щитках, которые крепятся с помощью болтов к станине, если d подшипникового щита > 1 м МПТ выполняются со стаиковыми подшипниками.

Якорь состоит: Сердечника закрепленного на валу (гладкого или зубчатого); Обмотка якоря, укладывается в пазы обмотка двухслойная замкнутая; коллектор, выполняющий роль выпрямителя, генератор (инвертор) двигателя; щеточный аппарат.

Основной полюс:

Набираются из листов эл.-тех. стали. Со стороны обращенной к якорю, сердечник основного полюса имеет полюсный

Электромагнитные процессы в МПТ

E=B_x^.l_a^.V_a, где l_a – активная длина проводника;

V_a – окружная скорость якоря; B_x – индукция  в точке х якоря

N-общее количество витков обмотки якоря,

2а – число параллельных ветвей

Электромагнитный момент:

Генератор постоянного тока с независимым возб.

Характеристика х.х. генератора с независимым возб.

Характеристики х.х. снимаются при разомкнутой обмотки якоря I=0, w=const

1- первоначальная хар-ка; 2- расчетная хар-ка

Нагрузочная характеристика.

Представляет собой зависимость  напряжения на зажимах генератора от функции f (I_В) при токе якоря I=const; w=const

1 – хар-ка х.х.; 2 – нагрузочная хар-ка
Генераторы параллельного возбуждения.

Обмотка возбуждения питается от обмотки якоря . Генераторы с паралл. возб. являются генераторами самовозб. В ген. с  паралл. возб. обмотка возб. включается паралл. обмотке якоря.

для самовозб. ген. необходимо чтобы имело место остаточная намагниченность. При вращении якоря в остаточном магнитном потоке на зажимах якоря появится возб.  под действием которого в обмотке возб. потечет ток, который создает дополнительные магнитный поток Ф’. Самовозб. ген. возможно лишь тогда, когда Ф’ будет действовать согласно остаточному маг. потоку Ф_ОСТ. Результирующий маг. поток , напряжение на зажимах ген. Þ ток в обмотке возб. Þ и т.д. напряжение лавинообразно нарастает.

при большом сопротивлении R_B сомовозбужд. не будет.

Внешняя характеристика ген. с паралл. возб.

1 – с независимым возбуждением

2 – с самовозбуждением

I_КР значение тока  при котором наступает процесс лавинообразного размагничивания генератора
Отрезок ВС соответствует падению напряжения DU в якорной цепи ВС=DU=I^. r_a Отрезок FB обусловлен действием реакции якоря. DАВС называется характеристическим D.

Внешняя характеристика генератора

Представляет собой зависимость напря. На зажимах генератора от функции тока U_Г=f (I).

I_в=const; w=const

для того чтобы напря. на зажимах оставалось const надо изменить ток возбуждения

Регулировочная характеристика

I_В=f (I) U_Г=const; w=const

Обмотки якоря

В настоящее время в основном применяются обмотки барабанного типа. Для того чтобы ЭДС индукции с 2-х сторон складывалась, его стороны располагаются под полюсами с разной полярностью т.о. основной шаг обмотки МП как и машин переменного тока должен быть равен полюсному делению.

Обмотки МПТ могут быть как волновыми так и петлевыми. Для машин большой мощности применяют комбинированные обмотки которые называют лягушечными.

Основной частью каждой обмотки является секция состоящая из одного или нескольких последующих витков. На схемах все секции изображаются одновитковыми. Шаг секции у₁ – основной или первый частичный шаг обмотки. Если у₁=t то шаг диаметральный; у₁>t то шаг удлиненный; у₁<t то шаг укороченный.

у₂ – второй частичный шаг, расстояние м/д конечной стороной одной секции и начальной стороной другой секции.

Результирующий шаг у – это расстояние м/д начальными сторонами двух рядом лежащих секций.

Шагом по коллектору у_К – называется расстояние в коллекторных делениях м/д пластинами в которых присоединяются стороны соседних секций у_К=у

наконечник, необходимый для равномерного распределения маг. поля в зазоре. На сердечнике полюса располагается катушка обмотки возбуждения, она может быть секционированная по высоте. К обмотке возбуждения подводиться напр. от источника ПТ. Основные полюсы крепятся к станине с помощью болтов. Добавочные полюсы как и остальные имеют сердечник с полюсным