Коммутация в машинах постоянного тока Электронный учебник по Эл. машинам МЭИ http: //elmech. mpei. ac. ru/em/index. html
Под коммутацией в собственном смысле этого слова понимают переключение секции из одной ветви обмотки якоря в другую и происходящее при этом изменение тока в ней с одного направления на другое. Под коммутацией в широком смысле слова понимаются все явления и процессы, возникающие под щеткой при работе машины. Говорят, что у машины хорошая коммутация, если нет искрения под щетками, и плохая коммутация, если под Механические причины искрения: щетками возникает искрение. • "эллиптичность" коллектора, • плохая стяжка пластин коллектора, • выступанием в отдельных местах слюды над коллекторными пластинами и пр.
Под коммутацией понимают переключение секции из Ia Ia одной ветви обмотки якоря в другую и происходящее при N S этом изменение тока в ней с одного направления на другое. Под коммутацией так же понимают все явления и процессы, возникающие под щеткой при работе машины. Говорят, что у машины хорошая коммутация, если нет Рассмотрим вначале изменение тока в секции обмотки искрения под щетками, и плохая коммутация, если под якоря при его вращении. Когда секция находится в одной щетками возникает искрение. параллельной ветви, то за время прохождения ею полюсного деления ток в ней сохраняет свое значение: Ток ветви (ia) изменяется с одного направления на другое за время коммутации Тк (- периодом коммутации; время замыкания ее щеткой)
Электрические причины искрения ia ia i 2 = Ia - i конец коммутации - -э. д. с. самоиндукции и момент, когда пластина 1 взаимной индукции отойдет от щетки. i i 1 i 2 12 r 1 (S 1) начало коммутации - i 1*r 1 – i 2*r 2 = e соприкосновение края e — э. д. с. , в секции, i 1 = Ia + i щетки с пластиной 2 складывается из: Ia - э. д. с. от внешнего поля, имеющего место в коммутационной зоне r 2 (S 2) сопротивления переходных контактов сбегающего и набегающего краев щетки - r 1 и r 2, S 1 и S 2 – площади соприкосновения
Прямолинейная коммутация. • Если сумма э. д. с. , наведенных в секции равна нулю: e = 0. i ia Tk ia t При прямолинейной коммутации плотность тока под щеткой в любой момент времени распределена равномерно.
Замедленная коммутация Примем, что в коммутационной зоне нет внешнего поля (например, при положении щеток на физической нейтрали). Согласно закону Ленца она будет задерживать в коммутируемой секции будут иметь место только э. д. с. изменение тока. Ток i вследствие этого будет проходить нулевое значение позже, чем при самоиндукции и э. д. с. взаимной индукции - e. R прямолинейной коммутации. Такая коммутация называется замедленной. i ia ia t При замедленной коммутации плотность тока на сбегающем Tk крае щетки возрастает – происходит выгорание (искрение) щетки при разрыве цепи в момент, когда коллекторная пластина 1 отходит от щетки.
Ускоренная коммутация Полярность внешнего поля устанавливается таким образом, Электродвижущая сила, наведенная в коммутируемой чтобы ек была направлена против е. R. Тогда суммарная ек. секции внешним полем, называется коммутирующей - э. д. с. : e = ек - е. R Если ек > е. R, то процесс изменения тока i ускоряется i ia ia t Tk При ускоренной коммутации перегружается током набегающей край щетки.
Электродвижущие силы коммутируемой секции где ψ и wс — потокосцепление секции и ее число витков; ΛR — расчетная магнитная проводимость Коэффициент ξ может быть определен опытным путем. Его значение для машин с открытыми пазами ξ = 3, 7÷ 6, для машин с полузакрытыми пазами на якоре ξ = 6÷ 9;
Электродвижущие силы коммутируемой секции Коммутирующая э. д. с. , наведенная в коммутируемой секции внешним полем: (Э. Д. С. в проводнике) Магнитный поток, созданный реакцией якоря, направлен таким образом, что коммутирующая ЭДС и собственная ЭДС секции суммируются:
Способы улучшения коммутации Ток коммутации i можно считать состоящим из тока прямолинейной коммутации iпр И накладывающегося на него добавочного тока iдоб. Способы улучшения коммутации основаны на уменьшении добавочного тока iдоб.
Способы улучшения коммутации 1. Добавочный ток уменьшается при увеличении сопротивления r 1 + r 2, что достигается выбором щеток. Стремятся сумму э. д. с. сделать равной нулю: Чем больше ожидаемая результирующая э. д. с. е, тем тверже 2. В машинах мощностью не свыше 0, 5 к. Вт должны быть щетки, так как они создают в переходном контакте коммутирующее получают за счёт реакции якоря е = e. R + eк = 0. относительно большое сопротивление. путём смещения щеток с геометрической нейтрали. по вращению в генераторе и против вращения в двигателе. 3. В машинах больших мощностей для создания коммутирующего поля применяются дополнительные Под дополнительные полюса устанавливаются диамагнитные прокладки, полюса. Их обмотка соединяется последовательно с толщина которых(δДМ) подбирается с учётом необходимой обмоткой якоря. При этом индукция коммутирующего намагничивающей силы (Fдп) дополнительных полюсов: поля (Вком) увеличивается пропорционально току якоря.
Система главных и дополнительных полюсов электродвигателя НБ-418 к
Классы коммутации
Скачать презентацию Коммутация в машинах постоянного тока Электронный учебник по
10_Коммутация в машинах постоянного тока.ppt