Elektromotoros erő és elektromágneses pillanat
Az elektromotoros erő mozgása az armatúra tekercselésében. Tekintsük az elektromotoros erő (EMF) indukálását az armatúra tekercselésére, amelynek karmesterei. Az egyszerűség feltételezhető, hogy egyenletesen eloszlik az armatúra kerületén (8.10. Ábra, a). Amikor az armatúra az N és S oszlopok alatt fekvő vezetékekben forog, az ellenkező irányú EMF-ok indukálódnak. A vezetékek, amelyekben ezeket az EMF-eket indukálják, a pólusokat szétválasztó szimmetria geometriai semleges O-O tengelyének mindkét oldalán helyezkednek el.
Ábra. 8.10. Az egyenáramú gép (a) rendszere, az armatúra tekercselés (b) egyszerűsített sémája és az EMF vektordiagramja (c) indukált: c) az armatúra tekercselés; 2 - kollektor
A armatúra tekercselés van kialakítva, mint a multi-fázisú tekercs (ábra. 8,10, b), amely egy nagy számú tekercsek vannak összekötve, hogy a kollektor lemezekhez, úgy, hogy egy vagy több fordulattal közé helyezik az egyes szomszédos gyűjtőlapokat. Az A és B kefék a kollektorra kerülnek, amellyel a forgó armatúra tekercselés a külső áramkörhöz van kötve. Forgása során az armatúra között a kefék és a B működik állandó értéken ?? e EMF E. egyenlő mennyiségű EMF indukált Sun ?? ei ?? ennyh sorrendben összekötő tekercsek az armatúra tekercselés, amelyek kapcsolódnak a kefék között. Az armatúra tekercselésének maximális feszültségének a külső áramkörre történő táplálásához ezt az áramkört az armatúra tekercselésének két pontjához kell csatlakoztatni, amelyek között a legnagyobb potenciálkülönbség van. Az ilyen pontok üresjárati gép a A és B pontok (ábra. 8,10, b) található geometriai semleges, és ahol az ecset kell állítani az A és B forgása alatt az armatúra a és b eltolódik a geometriai semleges, de a kefék alkalmas új A tekercs pontjai, amelyek között az EDCE működni fog. ezzel összefüggésben az EMF a külső áramkörben változatlan nagyságú és irányú. Az EMF E pulzálódásának csökkenése a kefék egyik kollektorlemezről a másikra történő átállítása során nagyszámú kollektorlemez behelyezésével érhető el; a kartondobozok számának az armatúra tekercselésének párhuzamos ágánként legalább nyolcnak kell lennie.
Ábra. 8.11. Az indukció eloszlásának görbéi az armatúra kerületén és a feszültségek κ a kollektor mentén
Ha a helyettesítő a valós nem szinuszos elektromotoros erő indukálódik a tekercsek az armatúra tekercselés, az egyenértékű szinuszos, a értéke E EMF közötti ecsetek és B található a vektor diagramján (ábra. 8.10 in). Megfelelően nagyszámú armatúra tekercselési szakaszban ez az EMF gyakorlatilag változatlan marad az időben, és megegyezik az EMF poligon körüli átmérővel # 279; 1, # 279; 2, # 279; 3, stb., Melyet a kanyargatás egyéni fordulata indukál.
Az A és B kefék osztják a vizsgált tekercset két párhuzamos ágba, amelyek mindegyikében indukálják az EMF E-t, és áthaladnak az áramlatok. Nyitott külső áramkör esetén az áram nem halad át a tekercselésen, mivel az EMF két ágában indukált EMF ellenirányú és kölcsönösen kompenzált. Teljes kompenzáció nyilvánvalóan akkor következik be, amikor a tekercs szigorúan szimmetrikus és a pólusok mágneses fluxusa egyenlő; a bipoláris tekercs esetén a szimmetriai állapot csökkenti a vezetékek egyenletes eloszlását az armatúra külső felületén.
Az EMF pillanatnyi értéke minden egyes aktív vezetékben (8.11 ábra, a):
ahol Bx az indukció a légrés figyelembe vett pontján; va a horgony kerületi sebessége; la a karmester hossza mágneses mezőben.
jelentés Az E értéket az elméleti átlag EMF E százalékaként adjuk meg. A pulzációs periódus megegyezik az armatúra forgási idejével egy kollektorlemezen, így gyakoriságuk K / p-ben a frekvencia fa-ban. amellyel az armatúra tekercselése során az EMF indukálta.
Feszültség a kollektorlemezek között. Ha figyelmen kívül hagyjuk a feszültségesés a menetek, a feszültség az Uk sos ?? ednimi gyűjtőlapokat egyenlő lesz az összeg a EMF indukált a mellékelt közötti armatúratekercselésben. Például az egyfordulatú szakaszokból álló tekercselésre (8.11. Ábra, a) a feszültség u = 2e. Tól (8.1) az következik, hogy az elektromotoros erőt e arányos Bx indukció a megfelelő légrés, ezáltal megosztjuk ?? eniya görbe mentén a feszültséget a kollektor kerületileg uk ?? WC ednimi lemezeket hasonló a görbe ?? megosztjuk eniya indukciós Bx = f (x ) a légrésben (8.11. ábra, b).
Egy fontos jellemzője a megbízhatóság a dc gép egy úgynevezett potenciális görbét, amely a függőség a változás napryazheniyaUh mentén elosztóvezeték kerülete. Az egyik kollektorlemezről a másikba történő átkapcsoláskor az Ux feszültség lépcsőzetesen változik, de elég nagy mennyiségű kollektorlemez esetén ez a függőség sima görbével helyettesíthető. Potenciálok Nye görbe szerves görbe képest a mágneses mező Bx = f (x), mivel a mágneses mező arányos összege területet görbe EMF indukált a tekercsek Sun ?? ex, amelyek szerepelnek közötti schetkamiA uB (lásd. Ábra. 8.10). A társfüggetlen lemezek és a sejtek közötti legnagyobb feszültség akkor következik be, amikor a potenciális görbe a legnagyobb meredeksége.
Ábra. 8.12. Az induktor eloszlásának görbéje, amikor a kefék eltolódnak a geometriai semlegesről
Amint fentebb megemlítettük, amikor a gép üresjáratban van, akkor az EMF E érték maximális, ha az A és B kefék geometriai semlegesre vannak felszerelve. Abban az esetben, ha a keféket eltoljuk a geometriai semlegesről bizonyos szögekre # 945; (8.12. Ábra), akkor a saroknak megfelelő horgonyzó kör része # 945; az indukcióban lévő zónában található - Bx ellentétes polaritású pole. Ebben az esetben a keletkező EMF E és az U és az A kefék közötti U feszültség csökken, mivel az EMF-ek az EMF irányába mutató irányban a fennmaradó vezetékben indukálódnak ebben a zónában található armatúravezetőkben. Ha a mágneses indukció eloszlása a légrésben feltételezhetően szinuszos, akkor E = se n Φ cos # 945;
Elektromágneses pillanat. Horgonyon, amelynek kanyarulása áthalad az Ia áramlattal. az elektromágneses pillanat mûködik
ahol Fres a keletkező elektromágneses erő, amely akkor jelenik meg, amikor az áram kölcsönhatásba lép a mágneses mezővel.
A Frez erő a fx erők összege. Alkalmazva az armatúra tekercselésére. Megfelelően nagy mennyiségű kollektorlemezzel a Fres erőt állandónak lehet tekinteni:
ahol cm = pN / (2πa) = 60se / (2π) olyan együttható, amely a gép tervezési paramétereitől függ. Amikor a gép motoros üzemmódban működik, az elektromágneses pillanat forgó, és a generátor üzemmódban - a féknyomaték. § 8.4. ANCHOR WALLS
A tekercsek típusa. Manapság alapvetően dob típusú horgonyokat használnak, amelyekben a vezetőket két rétegben helyezik el az armatúra külső felületén lévő hornyokban (8.13. Ábra, a). Annak érdekében, hogy az EMF mindkét oldalán elforgatható legyen, az oldalaknak ellentétes polaritású pólusok alá kell helyezni (8.13., B. Ábra). Ebben az esetben mindegyik fordulóban egy EMF indukálódik, kétszer akkora, mint egy vezetőben. Következésképpen, a váltakozó áramhoz hasonlóan, a fő tekercselési lépésnek megközelítőleg egyenlőnek kell lennie a pólusvázzal # 964;.
Ábra. 8.13. A hengeres horgonyt (a és b) és a kétrétegű tekercselési kör 7 (c) 1, 2, 3, 8, 1 ', 2', 3 'tekercselésére szolgáló elrendezési sémák. 8 'vezetékek tekercselést
A dob horgonyának tekercselése két fő csoportra osztható: hurok (párhuzamos) és hullám (szekvenciális). A nagy teljesítményű gépekben egy "béka" (párhuzamos szekvenciális) tekercselés is használható, amelyben a hurok és a hullámos tekercsek elemei kombinálódnak. Az egyes tekercselések fő része egy vagy több sorosan kapcsolt fordulatot tartalmazó szakasz; a szelvény végei két kollektorlemezre vannak kötve. Az S szakaszok száma megegyezik a K gyűjtőlemezek számával. Valamennyi tekercselési szakasz általában ugyanannyi fordulattal rendelkezik.
A szakasz kanyargó áramköreinél, az egyszerűség kedvéért, mindegyikük egyfordulatú. Kétrétegű tekercseléssel a felső rétegben elhelyezkedő szakasz oldalait tömör vonalak, az alsó réteg pedig szaggatott vonalakkal ábrázolja (8.13, c ábra). Az y1 szakasz lépése (ez az úgynevezett fő vagy első részleges tekercselési lépés) megközelítőleg egyenlőnek kell lennie a pólusú tokkal # 964;. Amikor. y1 = # 964; a lépést átmérőnek nevezik; y1-nél<τ — укороченным; при y1> # 964; - Kiterjesztett.
Egyszerű hurok tekercselés. Amikor egyszerű hurok tekercselőegységet kapcsolt wc ?? ednim gyűjtőlapokat (ábra. 8,14, a) .A végre tekercselés rendkívül fontos tudni, hogy a kapott pályát y (ábra. 8,14, b) első és második y1 y2 részleges lépéseket, és a lépés a kollektor szerint. A kapott csévélési lépés a két rész egymás utáni első oldalainak egymáshoz viszonyított távolsága a tekercselés során; az első részleges lépés (szakasz lépés) az egyes szakaszok két oldalának távolsága; a második részleges lépés az egyik szakasz végoldala és a következő szakasz kezdő oldala közötti távolság. A jelzett távolságokat általában az áthaladott szakaszok számában fejezzük ki. A kollektorok a kollektorok közötti távolságok a lemezek között, amelyekhez az egyes szakaszok két oldala csatlakozik. Mivel K = S, az y tekercs keletkezése és az yk kollektor mentén húzódó szint egyenlő.
8.14. A hurok tekercse (a) általános nézete és a metszetei (b)
Ábra. 8.15. A hurok (a) és a hullám (b) tekercsek hengeres tekercsei (egyfordulatú részekkel): 1, 4 horonyrész; 2, 5 - homlokrészek; 3 - a hátfej; A kollektorhoz forraszthatók 6 szegmensek
A hurok tekercselésével y = y1 - y2 és yk = y. A tekercselést egyszerűnek nevezzük, ha y = yk = ± 1. Ebben a tekercselésben minden egyes egymást követő szakasz az előző mellett helyezkedik el, és a horgony tekercs hurok alakú (8.15. Ábra, a), amely meghatározza ennek a tekercsnek a nevét. Jellemzően a tekercselés során vegye az yk = +1 értéket (keresztmetszet nélküli tekercselés), mivel ebben az esetben a tekercselő huzal fogyasztása némileg csökken.
Egyszerű hurok tekercselés esetén az egyes póluspárok alatti szakaszok két párhuzamos ágat alkotnak. Mindegyik párhuzamos ágban Sb = S / (2p) szakaszok, ezzel összefüggésben a párhuzamos ágak száma a teljes tekercsben
A 2a = 2p feltétel egy egyszerű hurkú tekercs alap tulajdonságát fejezi ki: minél nagyobb a pólusok száma, annál több párhuzamos ág van a tekercselésben. Következésképpen minél több ecset ujja van a gépekben. Emiatt az egyszerű hurok tekercselést gyakran párhuzamnak nevezik.
Az 1. ábrán. A 8.16, a ábrán a kefék elrendezése látható egy négypólusú gépben és a keletkező párhuzamos ágak között. Valódi gépekben az 1 és 2 kollektormezők eltolva vannak a rúddoboz felével összekötett szelvényekhez képest, ebben az összefüggésben a kefék a fő pólusok tengelyei mentén helyezkednek el, és a csatlakoztatott szakaszok a geometriai a semleges OA (8.16, b ábra).
Az 1. ábrán. És például egy négypólusú gép hurok tekercsét mutatjuk be, és a 4. ábrán látható. 8.17, b - annak megfelelő áramköre, amely a hurok tekercselés egyes szakaszainak kapcsolódási sorrendjét és a keletkező párhuzamos ágakat mutatja. Az 1, 2, 3 stb. Számok jelzik a felső rétegben lévő aktív vezetékeket, és az 1 ', 2', 3 'számjegyek a tekercs alsó rétegében vannak.
Ábra. 8.16. A négypólusú gép armatúra tekercselésének párhuzamos ágai és a feltételes és a valós pólusok elrendezése