Как найти сопротивление якоря формула

Определение сопротивления обмотки якоря

Рассмотрим, как по основным данным обмотки якоря определить ее сопротивление.
Обозначим длину одного проводника обмотки якоря (в метрах) через /, площадь поперечного сечения одного проводника (в мм2) через д, удельное сопротивление материала проводника через р (сопротивление одного метра проводника при поперечном сечении в 1 мм2),

Сопротивление одного проводника

Каждая параллельная ветвь обмотки содержит N /2а проводников, соединенных последовательно, поэтому сопротивление одной параллельной ветви обмотки будет равно сопротивлению одного проводника, умноженному на число проводников одной параллельной ветви, т. е.

Общее сопротивление обмотки якоря, которое мы обозначим через Ва, будет меньше сопротивления одной параллельной ветви обмотки во столько раз, сколько их имеет обмотка, т. е.

При обмотке, изготовленной из меди (как это обычно и бывает), удельное сопротивление которой равно 1/57, выражение для со-противления принимает следующий вид:

Напряжение между отдельными элементами обмотки якоря

Для того чтобы правильно изолировать обмотку якоря, необходимо знать, какие напряжения действуют между отдельными частями обмотки якоря и между обмоткой якоря и сталью.

Эти напряжения можно определить, пользуясь рис. 1-53, на котором показана часть схемы петлевой обмотки якоря.

Найдем величины напряжений, которые могут возникнуть между следующими элементами обмотки:

соседними секциями в пазу равно напряжению между соседними коллекторными пластинами, к которым присоединены эти секции. Так как расстояние между пластинами невелико (от 0,6 до 1 мм) и коллектор бывает обычно в какой-то мере загрязнен щеточной пылью, то напряжение между пластинами при проектировании машины ограничивают такой величиной, которая не могла бы вызвать электрической дуги между ними. В машинах средней и большой мощности с одновит-ковыми секциями из прямоугольной меди это напряжение не бывает больше 40 в. Секции следует изолировать одну от другой, учитывая рабочее напряжение 40 в. Конечно, изоляция по отношению к этому напряжению должна иметь большой запас.

В машинах малой мощности, в которых секции выполняются из круглой меди и обычно имеют несколько витков (до 30), напряжение между соседними пластинами доходит до 60 в, а в некоторых случаях и до 100 в. На это напряжение с необходимым запасом должна быть рассчитана изоляция проводников. В якорях с такими обмотками витки укладываются в пазы через щели (шлицы), при

= 5, напряжение между проводниками может увеличиться примерно до 300 в, при напряжении между пластинами 60 в.

равно напряжению машины.

Наконец, рассмотрим напряжение, действующее между секцией обмотки якоря и стенками паза. Для его определения предположим, что в одной из секций, например 2, повредилась изоляция, и она оказалась соединенной со сталью якоря. Тогда в тот момент, когда коллекторная пластина, к которой присоединена секция, окажется под положительной щеткой (этот момент и изображен на рис. 1-53), сталь якоря будет присоединена к положительной щетке, и у тех секций, которые в этот момент оказались присоединенными к отрицательной щетке, изоляция от стенок паза также будет находиться под полным напряжением машины.

Для того чтобы эта изоляция не была пробита, она должна быть рассчитана на полное напряжение машины.

Остается еще рассмотреть напряжение, действующее между верхним и нижним слоями секций в лобовой части обмотки якоря. Можно показать, что это напряжение уменьшается по мере удаления от стали якоря. Непосредственно по выходе из паза оно равно полному напряжению машины, по удалении от стали якоря оно уменьшается и у головок обмотки равно нулю.

В лягушечьей обмотке, как было указано ранее, напряжение между слоями обмотки будет разным. При выполнении по рис. 1-47, а напряжение между всеми слоями обмотки будет равно напряжению машины. При выполнении обмотки по рис. 1-47, б и 1-54 напряжения между слоями 1 и 2, 3 и 4 будет равно нулю, а между слоями 2 и 3, а также между головками обмоток со стороны, противоположной коллектору, действует полное напряжение машины.

Источник

7.7. ОДНОЯКОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Для преобразования переменного тока в постоянный, как известно, используют выпрямители. Преобразование постоянного тока в переменный можно осуществить электромашинными преобразователями. Каскад из двух машин: (асинхронный двигатель переменного тока и генератор постоянного тока) вполне решают эту задачу. Но бывает ситуация, когда необходимо преобразовать постоянный ток низкого напряжения в постоянный ток повышенного напряжения. Делается это в одной комбинированной машине, состоящей из двигателя и генератора постоянного тока с общей магнитной системой. Со стороны низкого напряжения это электродвигатель, а со стороны повышенного напряжения — генератор постоянного тока с независимым возбуждением. В одних и тех же пазах якоря преобразователя заложены самостоятельные обмотки низкого и повышенного напряжения. Концы обмоток присоединены к соответствующему коллектору (рис. 7.7.1), причем обмотка повышенного, напряжения имеет значительно большее число проводников, чем обмотка низкого напряжения. Одноякорные преобразователи широко применяются в авиационной технике, а также в общепромышленных установках, где первичным источником постоянного тока является аккумулятор. Одноякорные преобразователи постоянного тока в трехфазный переменный отличается от рассмотренного тем, что обмотка повышенного напряжения состоит из

трех секций, смещенных друг от друга на 120°. Выводы секционных обмоток припаяны к трем контактным кольцам и с помощью токосъемных щеток переменный ток передается к потребителю.

Машины постоянного тока

Для I в = 0,4 А : 1) I я =14 А. 2) U я = 131,6 В.

Для I в = 0,2 А : 3) I я = 12А. 4) U я = 102,8 В.

Электродвижущую силу генератора определяем по характеристике холостого хода рис.9.12:

а) при I В =0,4 А ЭДС Еa= 140 В;

б) при I В =0,2 А ЭДС Е б = 120 В.

Ток якоря определяем по закону Ома:

a) I я,а =E а /(r н +r я )=140/(9,44+0,6)=14 A;

б) I я,б =E б /(r н +r я )=120/(9,4+0,6) =12 А.

Напряжение генератора меньше ЭДС на падение напряжения в обмотке якоря:

U Дв =U ном – I П r П =U ном – U нмо r П /(r я +r П )=U ном – U ном 9r я /(r я +9r я )=U ном – 9U ном /10=U ном /10

Момент, развиваемый двигателем при пуске, равен

При пуске вхолостую двигатель пойдет в ход и разгонится до частоты вращения, примерно равной частоте вращения идеального холостого хода, так как по мере разбега двигателя вследствие уменьшения тока в пусковом реостате напряжение на обмотке якоря и, следовательно, на обмотке возбуждения будет увеличиваться и к концу разбега будет близко к номинальному.

1) r я =1,0 Ом. 2) r я =0,125 Ом. 3) r п =0,3775 Ом. 4) r п =0,44 Ом.

Потери в обмотке якоря при номинальной нагрузке равны

Сопротивление пускового реостата определяем по закону Ома

r П =U ном /I ном – r я =200/2,5∙200 — 0,0625 = 0,3775 Ом. Ответ: 3.

В каком соотношении находятся ЭДС обмотки якоря двигателя при его работе в точках /, 2, 3, 4 характеристик, изображенных на рис. 9.43? Характеристика, на которой расположена точка 2, является естественной. Указать правильный ответ.

Электродвижущая сила, возникающая в обмотке якоря двигателя,

E=k e Фn=U – I я (r я +r Д ).

Из взаимного расположения характеристик видно, что характеристика, на которой расположена точка 1, соответствует ослабленному магнитному потоку двигателя; характеристика, на которой расположена точка 3,— реостатная (в цепи якоря включен добавочный резистор); характеристика, на которой расположена точка 4, имеем место при пониженном напряжении на обмотке якоря двигателя; например в системе Г—Д:

Е 1 =U ном – I я r я Е 2 =U ном – I я r я =k e Фn 2 E 3 =U ном – I ном( r я + r Д )= k e Фn 3

Нагрузка насосов и типы нагрузки электродвигателя

Выделяют следующие типы нагрузок:

Постоянная мощность

Термин «постоянная мощность» используется для определённых типов нагрузки, в которых требуется меньший вращающий момент при увеличении скорости вращения, и наоборот. Нагрузки при постоянной мощности обычно применяются в металлообработке, например, сверлении, прокатке и т.п.

Постоянный вращающий момент

Как видно из названия — «постоянный вращающий момент» — подразумевается, что величина вращающего момента, необходимого для приведения в действие какого- либо механизма, постоянна, независимо от скорости вращения. Примером такого режима работы могут служить конвейеры.

Переменный вращающий момент и мощность

«Переменный вращающий момент» — эта категория представляет для нас наибольший интерес. Этот момент имеет отношение к нагрузкам, для которых требуется низкий вращающий момент при низкой частоте вращения, а при увеличении скорости вращения требуется более высокий вращающий момент. Типичным примером являются центробежные насосы.

Вся остальная часть данного раздела будет посвящена исключительно переменному вращающему моменту и мощности.

Определив, что для центробежных насосов типичным является переменный вращающий момент, мы должны проанализировать и оценить некоторые характеристики центробежного насоса. Использование приводов с переменной частотой вращения обусловлено особыми законами физики. В данном случае это законы подобия, которые описывают соотношение между разностями давления и расходами.

Во-первых, подача насоса прямо пропорциональна частоте вращения. Это означает, что если насос будет работать с частотой вращения на 25% больше, подача увеличится на 25%.

Во-вторых, напор насоса будет меняться пропорционально квадрату изменения скорости вращения. Если частота вращения увеличивается на 25%, напор возрастает на 56%.

В-третьих, что особенно интересно, мощность пропорциональна кубу изменения скорости вращения. Это означает, что если требуемая частота вращения уменьшается на 50%, это равняется 87,5%-ному уменьшению потребляемой мощности.

Итак, законы подобия объясняют, почему использование приводов с переменной частотой вращения более целесообразно в тех областях применения, где требуются переменные значения расхода и давления. Grundfos предлагает ряд электродвигателей со встроенным частотным преобразователем, который регулирует частоту вращения для достижения именно этой цели.

Двигатель постоянного тока. Характеристики и регулирование

После предыдущего поста о мотор-редукторе мне пришло несколько вопросов по регулированию двигателя постоянного тока. Так что пора написать очередной пост