Билет 46 Процесс самовозбуждения машины постоянного тока

Самовозбуждение — возникновение электрических колебаний в электронной системе при отсутствии внешних воздействий. Самовозбуждение возникает из-за неустойчивости равновесия в системе. Это физическое явление, суть которого состоит в попадании выходного сигнала на вход усилителя. Этот сигнал снова усиливается и отображается на выходе, затем снова попадает на вход. Такое циклическое движение сигнала вызывает колебательный процесс на резонансной частоте системы. Данное явление может быть, как нежелательным (ухудшающим характеристики аппаратуры) так и желательным, используемым для формирования гармонического сигнала в генераторах.править]Самовозбуждение электромашинных генераторовСпособ возбуждения магнитного поля главных полюсов генераторов, при котором обмотка главных полюсов получает питание от обмотки якоря (ротора). (В отличие от самовозбуждения, при независимом возбуждении обмотки главных полюсов питают от постороннего источника тока.) Наиболее часто самовозбуждение используется в генераторах постоянного тока. При пуске генератора с самовозбуждением начальный ток в обмотке возбуждения возникает за счёт ЭДС, наводимой в обмотке якоря остаточным магнитным полем главных полюсов. Для поддержания самовозбуждения необходимо, чтобы начальный ток усиливал это поле. Добавочный магнитный поток увеличивает ЭДС якоря и, как следствие, ток в обмотках главных полюсов. Однако из-за магнитного насыщения магнитопровода одинаковым приращениям увеличивающегося тока возбуждения соответствуют всё меньшие приращения магнитного потока. Процесс самовозбуждения продолжается до тех пор, пока ЭДС якоря превосходит падение напряжения в обмотке возбуждения. При определённой величине магнитного потока наступает электрическое равновесие, и дальнейшее повышение магнитного потока, ЭДС якоря и тока возбуждения прекращается. Самовозбуждение может осуществляться при величине сопротивления обмотки возбуждения, не превышающей известного предельного значения, зависящего от электрических параметров генератора.Применяют самовозбуждение с параллельным, последовательным и смешанным (параллельно-последовательным) включением обмоток главных полюсов относительно обмотки якоря. Для создания остаточного магнитного потока в машине с самовозбуждением, по какой-либо причине утратившей остаточное намагничивание главных полюсов, по обмотке возбуждения пропускают ток нужного направления, который получают от постороннего источника.

Билет 47 Вывод формул эдс и элетромагнитного момента машины постоянного тока

а) Электродвижущая сила обмотки якоряЭДС наводится в обмотке якоря машины, если её проводники пересекают силовые линии магнитного поля главных полюсов.Величина ЭДС обмотки якоря Еа определяется суммой ЭДС, индуцированных в секциях одной параллельной ветви.(1)где p –число пар полюсов;N – число пазовых проводников обмотки якоря;а – число пар параллельных ветвей обмотки якоря;Ф – основной магнитный поток, Вб;n – частота вращения якоря, об/мин;- конструктивная постоянная машины. (2) Значение ЭДС также зависит от ширины секции обмотки якоря у1. Наибольшее значение ЭДС соответствует полному шагу (у1=τ), так как в этом случае с каждой секцией обмотки сцепляется весь основной магнитный поток Ф. Если применяются обмотки с укороченным шагом (у1<τ), то каждая секция сцепляется лишь с частью основного потока, а поэтому ЭДС обмотки якоря уменьшается.б) Электромагнитный моментПри прохождении по пазовым проводникам обмотки якоря тока Iа на каждом проводнике, в результате взаимодействия тока с магнитным полем, появится электромагнитная сила Fэм. Совокупность всех электромагнитных сил на якоре, действующих на плечо, равное радиусу сердечника якоря, создаст на якоре электромагнитный момент М (Н·м)., (3)где - конструктивная постоянная. Электромагнитный момент машины М при ее работе в двигательном режиме является вращающим, а при генераторном режиме – тормозным по отношению к вращающему моменту приводного двигателя.Подставив из формулы ЭДС в формулу электромагнитного момента выражение основного магнитного потока Ф=Еа /(Се·n), получим еще одно выражение электромагнитного момента:М=[60 /(2Π·n)]Еа·Iа=9,56 Рэм /n = Рэм /ω,(4)где ω = 2Π·n /60 – угловая скорость вращения, рад /с;Рэм= Еа·Iа –электромагнитная мощность МПТ, Вт.Из последней формулы М следует, что в машинах равной мощности электромагнитный момент больше у машины с меньшей частотой вращения якоря.