Меню

Обмотка последовательного возбуждения машин постоянного тока называется

Обмотки возбуждения

Обмотки возбуждения машин постоянного тока могут быть разделены на параллельные (шунтовые), последовательные (се-риесные), обмотки добавочных полюсов и компенсационные обмотки. Все эти обмотки являются неподвижными и располагаются на полюсах машины.

В зависимости от способа возбуждения машина имеет либо параллельную, либо последовательную обмотку.

В машинах со смешанным возбуждением (компаунд-машины) имеется как последовательная, так и параллельная обмотки.

Что касается добавочных полюсов, то ими, как правило, снабжаются все современные машины. Компенсационная обмотка применяется в машинах с тяжелыми условиями коммутации.

Параллельные катушки состоят обычно из большого числа витков небольшого сечения. Они мотаются из круглых или прямоугольных проводников с изоляцией ПБД, реже ПВО. В мелких машинах (катушки из очень тонких проводников) применяются проводники с шелковой или эмалевой изоляцией.

В последнее время в качестве заменителя меди в параллельных катушках начинают находить применение алюминиевые провода. Опыт эксплуатации машин с такими проводами еще невелику однако ряд заводов проводит постепенно их внедрение в производство.

Ввиду того что пайка алюминия представляет значительные трудности, к началу и концу алюминиевого провода, из которого намотана катушка, приваривается встык медный провод такого же сечения, к которому припаивают выводные пластины.

В небольших машинах параллельные катушки надеваются непосредственно на полюс. Они наматываются на специальных

оправках и затем скрепляются тафтяной лентой.

Для получения усиленной изоляции от сердечника полюса и от станины катушки в местах соприкосновения с этими частями покрываются гибким миканитом и лакотканыо. На рис. 4-34 представлен полюс с параллельной катушкой такого типа.

В больших и средних машинах параллельные катушки наматываются на специальный каркас, вместе с которым они надевают на полюс (рис. 4-35).

Каркас, показанный на рис. 4-36, изготавливается из тонкой листовой стали толщиной 1—2 мм. С одной стороны бортики каркаса отгибаются заранее, а с другой — после намотки катушки. К отогнутым бортикам приклепываются или привариваются стальные шайбы.

В машинах с нормальной изоляцией каркас покрывается четырьмя-пятью слоями электрокартона толщиной 0,5 мм. Между стальными шайбами каркаса и катушкой кладутся электрокартонные шайбы толщиной 2—2,5 мм. В машинах с усиленной изоляцией электрокартон заменяется миканитом.

Так как в месте стыка электрокартонных шайб с изоляцией стенок каркаса часто происходит пробой изоляции, то в этом месте либо прокладываются согнутые под прямым углом полоски лакоткани, либо в углах кладется виток из крученого пенькового шнура.

Выводные концы катушки чаще всего выполняются следующим образом.

После наложения первого витка к началу его припаивается медная тонкая полоска (рис. 4-35), площадь поперечного сечения которой больше площади поперечного сечения проводника катушки. Длина этой полоски выбирается таким образом, чтобы

после намотки всех витков конец ее выступал наружу и служил одним из выводных концов катушки. После намотки приблизительно половины всех рядов витков закладывается вторая пластина, но изогнутая так, чтобы один конец ее мог быть припаян к концу последнего витка катушки, а другой выходил наружу и служил вторым выводным ее концом. Наматывая оставшиеся ряды витков, закрывают ими выводную пластину, и таким образом прочно удерживают ее в катушке.

Выводные пластины изолируются лакотканью и тафтяной лентой. К концам пластин прикрепляются и припаиваются зажимы, к которым подключаются соединительные проводники (см. рис. 4-35).

Для получения противосы-ростной изоляции, помимо замены электрокартона миканитом, катушка подвергается компаундированию (подробно см. гл. 10).

Для получения теплостойкой изоляции применяют проводники, изолированные специальными материалами, состоящими в основном из асбеста. Изоляция каркаса в этом случае может быть выполнена из миканита или других теплостойких материалов.

Размеры катушек и их форма определяются в зависимости от числа витков, сечения проводников, а также от наличия свободного места между полюсами. При большом количестве рядов катушку обычно выполняют ступенчатой формы, благодаря чему удается уложить требуемое по расчету количество витков. Одновременно увеличивается наружная поверхность и, следовательно, улучшаются условия ее охлаждения.

Читайте также:  Как регулировать ток отдельно от напряжения

Для увеличения поверхности охлаждения параллельные катушки часто выполняются секционированными. На рис. 4-37 показана ступенчатая катушка, разделенная на две секции.

Между отдельными секциями прокладываются стальные или деревянные распорки. Первые являются более надежными, так как

деревянные распорки могут со временем ослабеть вследствие высыхания. Наиболее простыми и дешевыми распорками являются стальные, показанные на рис. 4-38. Они вырезаются из тонкой листовой стали, загибаются и свариваются. Распорки закрепляются несколькими витками пенькового шнура.

Последовательные катушки наматываются обыкновенно из проводников прямоугольного сечения. Проводники применяются как изолированные, так и (при больших сечениях) голые. В последнем случае между отдельными витками прокладывается изоляция из электрокартона.

Были попытки использовать алюминиевые проводники, которые не требуют никакой изоляции, так как в обычных условиях поверхность алюминия покрывается очень тонким слоем окиси, создающем естественную изоляцию между витками. Катушки из алюминиевых проводников значительно легче медных и обладают хорошей теплоотдачей. Однако катушки из голого алюминия широкого применения не получили вследствие трудности обеспечения надежного контакта с медью.

Так как последовательные катушки обычно имеют проводники большого сечения, то намотка их в несколько рядов представляет затруднение ввиду сложности выгибания проводника при переходе из одного ряда в другой. При плоских проводниках (лента) такая намотка становится совершенно невыполнимой. В этих случаях, если невозможно все витки уместить в одном ряду, намотку ведут двумя проводниками в разные стороны, причем концы их заранее соединяют переходной пластиной. Получается катушка с двумя рядами витков, с выводами снаружи. Для укрепления витков на катушку накладывается проволочный бандаж.

Так же как и параллельные, последовательные катушки изготовляются на каркасе и без каркаса.

В машинах смешанного возбуждения на полюсах помещаются параллельные и последовательные катушки. Они обычно располагаются одна над другой, так как при расположении одной катушки внутри другой затрудняется охлаждение внутренней катушки.

На рис. 4-35 и-4-37 показан полюс с параллельной и последовательной катушками возбуждения.

Катушки добавочных полюсов

Катушки добавочных полюсов, наматываемые из плоской (ленточной) меди, ничем не отличаются от последовательных катушек, и наиболее просты в изготовлении. Однако при больших токах катушки приходится изготовлять из толстой плоской меди, а для лучшего охлаждения — из голых проводников, причем намотка ведется на узкую сторону проводника (на ребро).

Между отдельными витками катушки прокладываются витки пенькового шнура, благодаря чему воздух хорошо проникает между витками, обеспечивая хорошее охлаждение.

Изоляция катушки от сердечника накладывается непосредственно на сердечник полюса и состоит обычно из пяти-шести слоев электрокартона толщиной 0,5 мм.

Так как при намотке катушки витки ее образуют винтовую линию, торцовые стороны катушек не имеют плоской поверхности, что затрудняет закрепление ее на полюсе. Чтобы выровнять катушку, одну ее сторону после намотки осаживают в специальном приспособлении под прессом, чем достигается выравнивание торцовых сторон. На рис. 4-39 показан добавочный полюс с обмоткой.

В случае замены меди алюминием, что в настоящее время иногда практикуется, после намотки катушку подвергают оксидированию. При этом поверхность витков покрывается непроводящей пленкой, которая служит изоляцией между витками. Контактные поверхности выводных концов катушки армируются медными пластинами, которые лудятся, т. е. обеспечивается надежная контактная поверхность. Армирование медными пластинами может производиться холодным способом путем местного вдавливания медной пластины в алюминиевую шину специальным прессом. На рис. 4-40 показаны выводы катушки добавочного полюса, армированные медными пластинами.

Источник

Способы возбуждения машин постоянного тока

Работа и свойства электрических машин постоянного тока (как генераторов, так и двигателей) в значительной степени зависят от способа возбуждения в них магнитного потока. Действительно, магнитный поток входит множителем как в выражение ЭДС, так и в выражение электромагнитного момента, поэтому необходимо знать, как создается магнитный поток, от каких величин он зависит, как и для какой цели нужно изменять его значение.
Согласно ГОСТов, по способу возбуждения машины постоянного тока классифицируют следующим образом:
а) машины независимого возбуждения, обмотка возбуждения которых питается от постороннего источника электрического тока;
б) машины параллельного возбуждения, обмотка возбуждения которых соединена параллельно с цепью якоря;
в) машины последовательного возбуждения, обмотка возбуждения которых соединена последовательно с цепью якоря;
г) машины смешанного возбуждения, у которых имеются две обмотки возбуждения, одна из которых соединена последовательно с цепью якоря (другая — может быть либо независимой, либо, чаще, параллельной). Если МДС обмоток возбуждения имеют одно направление, то такое их включение называется согласным. Если же МДС обмоток направлены в разные стороны, то включение называется встречным.
Схемы всех четырех типов машин показаны соответственно на рис. 1.
Все эти электрические машины имеют одинаковое устройство и отличаются лишь выполнением обмотки возбуждения (ОВ). Обмотки независимого и параллельного возбуждения изготавливают с большим числом витков, из провода малого сечения, а обмотку последовательного возбуждения — с малым числом витков из провода большого сечения.
Существуют также машины небольшой мощности, магнитное поле у которых создается либо только постоянными магнитами, либо еще и обмотками возбуждения, питаемыми электрическим током. Свойства первых близки к свойствам машин независимого, а вторых — смешанного или независимого возбуждения (в зависимости от способа подключения обмотки возбуждения).

Читайте также:  График тока при вынужденных колебаниях

Схемы электрических машин постоянного тока

Рис. 1. Схемы электрических машин постоянного тока независимого (а), параллельного (6), последовательного (в) и смешанного (г)
возбуждений

Во всех машинах на возбуждение расходуется от 0,5 % до 5 % номинальной мощности машины, причем первое значение относится к очень мощным машинам, а второе — к машинам мощностью около 1 кВт.
Как видно из рис. 1, значение тока возбуждения /в машины независимого возбуждения не зависит от тока якоря и определяется напряжением источника питания, причем для регулирования тока /в последовательно в цепь обмотки возбуждения включают резистор.
У машины параллельного возбуждения, согласно закону Ома,
/в = Ur/(RB + Rр), (1)
где RB — сопротивление обмотки возбуждения, a Rp — последовательно с нею включаемого регулировочного резистора.
У машин последовательного возбуждения /в = /я.
Согласно ГОСТ 2582—81, выводы всех обмоток маркируются следующим образом:
Я1 и Я2 — начало и конец обмотки якоря;
С1 и С2 — начало и конец последовательной (сериесной) обмотки возбуждения;
Ш1 и Ш2 — начало и конец параллельной (шунтовой) обмотки возбуждения;
К1 и К2 — начало и конец компенсационной обмотки;
Н1 и Н2 — начало и конец обмотки независимого возбуждения;
Д1 и Д2 — начало и конец обмотки добавочных полюсов.
Возможны случаи, когда машина имеет несколько обмоток одного наименования. В этом случае их начала и концы после буквенных обозначений должны иметь две цифры:
первая указывает порядковый номер обмотки, a вторая,, — начало (1) или конец (2). Например, начало второй параллельной обмотки возбуждения будет иметь обозначение Ш21.

  • Вы здесь:
  • Главная
  • Оборудование
  • Эл. машины
  • Способы возбуждения машин постоянного тока

Источник

Возбуждение машин постоянного тока

date image2015-05-26
views image4904

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Для работы электрической машины необходимо наличие магнитного поля. Это поле в большинстве машин создается постоянным электрическим током, проходящим в обмотке возбуждения, расположенной на главных полюсах (машины с электромагнитным возбуждением).

Свойства МПТ в значительной степени зависят от способа включения обмотки возбуждения, т.е. от способа возбуждения.

В дальнейшем нам придется рассматривать электрические схемы машин, поэтому сначала рассмотрим условные обозначения обмоток в соответствии с Государственными стандартами России.

обмотка якоря с щетками
обмотка возбуждения главных полюсов, включенная независимо или параллельно обмотке якоря
обмотка возбуждения, включенная последовательно с обмоткой якоря
компенсационная обмотка
обмотка возбуждения добавочных полюсов

Начала и концы отмоток обозначаются следующим образом:

— обмотка якоря – Я1 и Я2;

— обмотка добавочных полюсов – Д1 и Д2;

Читайте также:  С явно выраженным звеном постоянного тока

— компенсационная обмотка – К1 и К2;

— обмотка возбуждения независимая – М1 и М2;

— обмотка возбуждения параллельная – Ш1 и Ш2;

— обмотка возбуждения последовательная – C1 и C2.

По способам возбуждения МПТ можно классифицировать следующим образом:

Рисунок 45 Способы возбуждения машин постоянного тока

а) машины независимого возбуждения, в которых обмотка возбуждения (ОВ) питается постоянным током от источника, электрически не связанного с обмоткой якоря (возбудителя);

б) машины параллельного возбуждения (шунтовые),в которых обмотка возбуждения и обмотка якоря соединены параллельно;

в) машины последовательного возбуждения (сериесные),в которых обмотка возбуждения и обмотка якоря соединены последовательно;

г) машины смешанного возбуждения (компаундные),в которых имеются две обмотки возбуждения – параллельная ОВ1 и последовательная ОВ2;

Источник



Возбуждение двигателя постоянного тока. Схемы возбуждения.

Возбуждение двигателя постоянного тока является отличительной особенностью таких двигателей. От типа возбуждения зависят механические характеристики электрических машин постоянного тока. Возбуждение может быть параллельным последовательным смешанным и независимым. Тип возбуждения означает, в какой последовательности включены обмотки якоря и ротора.

При параллельном возбуждении обмотки якоря и ротора включаются параллельно друг другу к одному источнику тока. Так как у обмотки возбуждения больше витков чем у якорной то и ток в ней течет незначительный. В цепи, как обмотки ротора, так и обмотки якоря могут включаться регулировочные сопротивления.

Обмотка возбуждения может подключаться и к отдельному источнику тока. В этом случае возбуждение будет называться независимым. У такого двигателя характеристики будут схожи с двигателем, в котором применяется постоянный магнит. Скорость вращения двигателя с независимым возбуждением, как и у двигателя с параллельным возбуждением зависит от тока якоря и основного магнитного потока. Основной магнитный поток создается обмоткой ротора.

Скорость вращения можно регулировать с помощью реостата включенного в цепь якоря изменяя тем самым ток в нем. Также можно регулировать ток возбуждения, но здесь нужно быть осторожным. Так как при его чрезмерном уменьшении или полном отсутствии в результате обрыва питающего провода ток в якоре может возрасти до опасных значений.

Также при малой нагрузке на валу или в режиме холостого хода скорость вращения может настолько увеличится, что может привести к механическому разрушению двигателя.

Если обмотка возбуждения включена последовательно с якорной, то такое возбуждение называется последовательным. При этом через якорь и обмотку возбуждения протекает один и тот же ток. Таким образом, магнитный поток изменяется с изменением нагрузки двигателя. А следовательно скорость двигателя будет зависеть от нагрузки.

Двигатели с таким возбуждением нельзя запускать на холостом ходу либо с небольшой нагрузкой на вал. Их применяют в том случае если, требуется большой пусковой момент или способность выдерживать кратковременные перегрузки.

При смешанном возбуждении используются двигатели, у которых на каждом полюсе есть по две обмотки. Их можно включить так чтобы магнитные потоки как складывались, так и вычитались.

В зависимости от того как соотносятся магнитные потоки двигатель с таким возбуждением может работать как двигатель с последовательным так и двигатель с параллельным возбуждением. Все зависит от ситуации, если нужен большой стартовый момент, такая машина работает в режиме согласного включения обмоток. Если же необходима постоянная скорость вращения, при динамически изменяющейся нагрузке применяют встречное включение обмоток.

В машинах постоянного тока можно изменять направление движения ротора. Для этого необходимо изменить направление тока в одной из обмоток. Якорной либо возбуждения. Изменением полярности направление вращения двигателя можно добиться только в двигателе с независимым возбуждением, или в котором используется постоянный магнит. В других схемах включения нужно переключать одну из обмоток.

Стартовый ток в машине постоянного тока достаточно велик, поэтому ее следует запускать с добавочным реостатом, чтобы избежать повреждения обмоток.

Источник