kde ξ je koeficient celkové magnetické vodivosti na jednotku délky štěrbinové (aktivní) části průřezu.
Je třeba zdůraznit, že tento vztah, přísně vzato, platí pouze pro šířky kartáčů (bщ), rovná šířce kolektorové desky (bK).
Ve skutečnosti kartáč současně pokrývá 2. 3 kolektorové desky. V tomto případě se zvyšuje objem spínacího proudu, ale zároveň se zvyšuje doba spínacího procesu, takže е R zachovává téměř stejný význam. Pro snížení е R v domácích leteckých generátorech zpravidla wc = 1, díky čemuž se zvyšuje počet kolektorových desek К a průměr kolektoru DK (obvykle DK =D). V zahraničních leteckých generátorech nedávno spolu s wc = 1 začal používat wc = 2 a snížený průměr kolektoru na (0,6…0,7) D – za účelem zvýšení životnosti kartáčovo-sběrné jednotky. Podle experimentálních dat, přepínání at е R ≤ 0,5…1 В v leteckých generátorech a е R ≤ 0,5…2 В v leteckých motorech se ukazuje jako vyhovující. V opačném případě jsou přijata další kompenzační opatření е R s pomocí е К. Navíc v nízkopříkonovém stroji (do cca 2 kW) Komutační pole se získá posunutím kartáčů za fyzický neutrál při otáčení v generátoru a proti otáčení v motoru. Nicméně, rovnost е К = – е R v tomto případě je dosaženo pouze při určité zátěži, protože při její změně se fyzikální neutrál posouvá a indikovaná rovnost je narušena. U výkonnějších strojů se komutační pole vytváří pomocí přídavných stejnosměrných pólů (obr. 2.25), jejichž vinutí je zapojeno do série s vinutím kotvy. Přepínání emf
kde Вк – externí indukce pole ve spínací zóně.
Porovnáním vztahů (2.37.) a (2.38.) můžeme dospět k závěru, že pokud je magnetický systém přídavných pólů slabě nasycen a , pak je zajištěno automatické působení přídavných pólů ve vztahu ke kompenzaci е R při změně zatížení.
Obr. Dvoupólový DC stroj s přídavným
Magnetomotorická síla přídavných pólů musí přesáhnout příčnou mf. reakce kotvy na velikost potřebnou k vytvoření pole s indukcí ВК (Obr.2.26.).
Polarita přídavných pólů se určuje z podmínky, že musí plnit stejnou roli jako posun kartáčů ve stroji bez přídavných pólů. Proto u generátorů musí polarita přídavných pólů předcházet polaritě hlavních pólů a u motorů naopak (obr. 2.26.).
Obr. 2.26. Výsledné pole ve vzduchové mezeře stroje
s přídavnými póly
Obr. Dvoupólový DC stroj s jedním
U leteckých generátorů se často pro zmenšení jejich velikosti nastavuje počet přídavných pólů na polovinu počtu hlavních pólů (obr. 2.27.).
V tomto případě pro určení komutačního emf. můžete použít vztah (2.38.), pouze změnou koeficientu 2 na 1, protože komutační pole v tomto případě vyvolá emf. е К téměř pouze na jedné sekční straně; stejný e.m.f. е К, jako u stroje s plnou sadou přídavných pólů, lze zde zajistit vytvořením komutačního pole s indukcí В’К = 2VК .
Druhý způsob, jak snížit iД – zvýšením přechodového odporu RЩ – souvisí s výběrem vhodného typu kartáčů a zajištěním jejich uspokojivého výkonu ve vysokohorských podmínkách.
Použijte vyhledávání na webu:
studopedia.org – Studopedia.Org – 2014-2023. Studiopedia není autorem zveřejněných materiálů. Poskytuje však možnost bezplatného použití (0.006 s).
Přímá komutace, ve které proud iд rovna nule, není doprovázeno jiskřením na kolektoru.
Od množství dodatečného proudu iд závisí na hodnotě e. d.s. ve spínaném úseku a na odporu přechodového kontaktu mezi kartáčem a kolektorovými deskami
pak lze komutaci zlepšit zvýšením odporu kartáčů nebo snížením e. d.s. ve spínané sekci na nulu. Zvýšení odporu kartáčů pro zlepšení komutace lze použít pouze u strojů s nízkým výkonem, protože při vysokých hodnotách proudu kotvy povede zvýšení odporu kartáčů k přehřátí kartáčů a komutátoru a ke zvýšení ztrát ve stroji. .
Pro zlepšení komutace se snaží snížit množství emf. S. na nulu.
K dosažení rovnosti ер + eк = 0, ve spínací zóně je nutné vytvořit magnetické pole, které by vyvolalo spínací e. d.s. ек, hodnota se rovná reaktivnímu e. d.s. ер a naproti tomu ale znak. Toho lze dosáhnout posunutím kartáčů z fyzického neutrálu do směru otáčení kotvy u generátorů a proti směru otáčení kotvy u motorů. Když se kotva generátoru otáčí ve směru hodinových ručiček v drátech vinutí kotvy umístěných pod severním pólem, např. d.s. a proud mají kladný (+) směr. Ve vodičích spínané sekce umístěné na fyzickém neutrálu, např. d.s. ек se rovná nule a e. d.s. ер má stejné znamení jako e. měl. d.s. ек v drátech umístěných pod severním pólem. To se vysvětluje skutečností, že reaktivní e. d. s, zabraňuje změně proudu ve spínaném úseku, který se při spínání nejprve zmenšuje a pak v opačném směru zvyšuje, proto jalový e. Obr. d.s. směrován stejným směrem jako proud ve spínané sekci před začátkem komutace. Musíme však dosáhnout vytvoření e. d.s. ек ve spínané části má stejnou velikost a opačné znaménko jako jalový e. d.s. ер. K tomu je třeba přesunout kartáče z fyzického neutrálu ve směru otáčení kotvy generátoru, tedy umístit spínanou sekci do magnetického pole opačné polarity, pod jižní pól.
Nicméně, rovnost ер = eк je dosaženo pouze při určité zátěži, protože při změně zátěže se fyzikální neutrál posouvá a tato rovnost je narušena. Proto při každé změně zátěže, aby byla komutace bez jisker, je nutné kartáče posouvat, což je prakticky obtížné dosáhnout. Tento způsob zlepšení spínání lze použít při konstantní zátěži nebo u strojů s malým výkonem.
V moderních strojích pro zlepšení komutace používají přídavné póly. Jsou vyrobeny z menšího průřezu a umístěny mezi hlavními póly (obr. 34). Vinutí přídavných pólů jsou zapojena do série s vinutím kotvy a prochází jimi celý zatěžovací proud.
Rýže. 26. Schéma připojení přídavných pólů
Počet přídavných pólů se obvykle rovná počtu hlavních pólů, ale u strojů s malým výkonem je někdy snížen na polovinu.
Magnetizační síla přídavných pólů je namířena proti magnetizační síle kotvy, v důsledku čehož je magnetické pole kotvy F kompenzovánoя ve spínací zóně, a protože jsou obě úměrné zatěžovacímu proudu, je dosaženo automatické kompenzace magnetického pole kotvy při jakékoli zátěži. K tomu jsou přídavné póly vyrobeny s takovým průřezem, aby ocel pólů nebyla nasycena, tj. aby byla zachována přímá úměrnost mezi magnetickým tokem a zatěžovacím proudem.
Počet závitů vinutí přídavných pólů se však vypočítá tak, aby jimi vytvořený magnetický tok byl o 15-30% větší než magnetický tok kotvy, přesně o tuto hodnotu Фк, který umožňuje vyvolat komutační e. ve zkratovaném úseku. d.s. ек, stejnou velikostí a opačným směrem ke směru reaktivního e. d.s. ер. A protože e. d.s. ек и ер jsou úměrné proudu kotvy, což zajišťuje automatický provoz přídavných pólů.
Pro dobrou komutaci je také nutné, aby byl komutátor válcový a hladký, kartáče byly ke komutátoru dobře lapované a snadno se pohybovaly v klecích držáku kartáčů, pružiny držáku kartáčů byly normálně napnuty a elektrický stroj nebyl přetěžován.
U strojů s přídavnými póly se kartáče nepohybují z geometrického neutrálu.
Pořadí střídavých polarit hlavního a přídavného pólu ve směru otáčení kotvy je následující:
u generátoru N–s-S–p
u motoru N -n -S- s
(velká písmena označují hlavní póly, malá písmena další).
U výkonných strojů pracujících při velkém přetížení používají kromě přídavných pólů náhradní vinutí zapojeno do série s vinutím kotvy. Pole vytvářené kompenzačním vinutím neutralizuje příčnou reakci kotvy pod hlavními póly stroje.
Líbil se vám článek? Přidejte si ji do záložek (CTRL+D) a nezapomeňte ji sdílet se svými přáteli:
