эдс якоря и электромагнитный момент машины постоянного тока

эдс якоря карьеры

7.3. обмотки якоря Машины постоянного тока. 7.4. ЭДС и  Этот ток усилит магнитное поде полюсов и приведет к увеличению ЭДС якоря.

Основными частями машины постоянного тока являются якорь и станина, несущая электромагниты. Неподвижная часть, станина, изготавливается обычно из литой стали. С внутренней стороны на станине укреп­ляются сердечники полюсов. На концах эти сердечники снабжа­ются полюсными наконечниками («полюсными башмаками»). Последние предназначены для более равномерного распределения магнитной индукции вдоль окружности якоря. На сердечники на­деты катушки, составляющие обмотку возбуждения машины.Станина машины является замыкающей частью — ярмом магнитопровода. Кроме основных полюсов возбуждения, на ста­нине между сердечниками главных полюсов помеща­ются сердечники дополнительных полюсов, катушки которых со­единяются последовательно с якорем. Назначение дополнитель­ных полюсов — обеспечить безыскровую работу щеток на кол­лекторе, хорошую коммутацию.
Схема кольцевого якоря.
Якорь (ротор) машины представляет собой цилиндрическое тело, собранное из листовой электротехнической стали, обычно толщиной 0,5—1 мм. Якорь является вращающейся частью машины, в его пазах размещается обмотка, соединенная проводниками с укрепленным на валу якоря коллектором. Последний состоит из ряда медных изолированных одна от другой пластин трапециевидного сечения, образующих цилиндрическую поверхность. Пластины коллектора изолируются как од­на от другой, так и от вала миканитом.
На коллектор опираются неподвижные в пространстве комп­лекты угольных или медных щеток, установленных в щеткодер­жателях. Таким образом, при вращении якоря щетки сохраняют неизменное положение по отношению к полюсам машины. В щеткодержателе щетка пружиной прижимается к коллектору. Щеткодержатели укрепляются на щеточных бол­тах и щеточной траверсе, которая связывается либо с подшипни­ковым щитом машины, либо с ее станиной. Траверсу можно поворачивать и тем самым изменять положение всей системы щеток по отно­шению к полюсам маши­ны. Щеточные болты изо­лируются от траверсы. Через коллектор и щетки якорь машины соеди­няется с внешней цепью.

При этом ЭДС якоря противодействует току якоря и направлена ему навстречу 16 Напряжение, приложенное к цепи якоря U = EЯ + I Я R Я U

В машине имеются две электрические цепи: цепь якоря и цепь воз­буждения. По цепи воз­буждения пропускается постоянный ток, который, проходя через обмотку возбуждения, создает основное магнитное поле машины.
Чтобы возможно нагляднее объяснить получение постоянной ЭДС при помощи машины и роль коллектора, рассмотрим условия работы простейшего кольцевого якоря машины по­стоянного тока.Этот якорь представляет со­бой полый цилиндр, собранный из листовой электротехнической стали. Обмотка якоря обвивает полый цилиндр, образуя замкну­тый контур. Магнитный поток пронизывает сердечник якоря, минуя его внутреннюю полость.При вращении якоря ЭДС индуктируется только в провод­никах, лежащих на наружной стороне якоря. Части же обмотки, лежащие на внутренней и торцевых сторонах якоря, не участ­вуют в образовании ЭДС и выполняют лишь роль соедини­тельных проводников. Определяя направление ЭДЕ, мы видим, что ЭДС в витках обмотки, движущихся под северным полю­сом, противоположна по направлению ЭДЕ, индуктируемой в витках, движущихся под южным полюсом.
Схема распределения магнитной индукции вдоль окружности якоря и положение щеток в четырехполюсной машине.
Так как устройство машины симметрично, то эти ЭДС в замкнутой обмотке якоря взаимно уравновешиваются и никакого внутреннего тока в об­мотке не возникает. Чтобы использовать ЭДС обмотки, можно соединить ее с внешней нагрузочной цепью посредством непо­движных щеток. Место щеток следует выбрать так, чтобы полностью использовать ЭДЕ, индуктируемую обмоткой.Щетки делят обмотку на две параллельные ветви с одина­ковыми ЭДС. В каждой из параллельных ветвей обмотки все ЭДС должны иметь одинаковое направление, в противном слу­чае не будет использована полностью ЭДС всех витков обмотки (в предельном случае, когда щетки поставлены под серединами полюсов, напряжение между ними будет равно нулю). Направ­ление ЭДС в проводниках обмотки определяется и направле­нием магнитного поля, и направлением вращения якоря.

Поскольку ЭДС равна ЭДС одной ветви, то можем записать: где Ея - искомая ЭДС якоря, N - число всех проводников якоря.

Индукция имеет наибольшее значение под серединой полюсов машины, а в точках, находящихся на линии, перпендикулярной к оси полюсов и проходящей через центр якоря, индукция равна нулю. Распределение индукции вдоль окружности якоря зависит от магнитного сопротивления вдоль окружности машины, а это сопротивление в большой мере определяется формой полюсных наконечников. Следовательно, щетки должны стоять на нейтрали.
Схема соединения обмотки якоря с внешней цепью через коллектор и щетки.
Вследствие такого положения щеток между ними создается постоянное напряжение, хотя ЭДС, индуктируемая в каждом из витков обмотки якоря, является переменной. Напряжение между ветвью обмотки яко­ря; такая ветвь состоит из группы последовательно соединенных, непрерывно движущихся проводников; отдельные проводники один за другим переходят из области северного полюса в область южного полюса, при этом направление ЭДС в них изменяется.
Но в то же время положение каждой группы проводников, обра­зующей параллельную ветвь обмотки, остается неизменным по отношению к полюсам машины. Благодаря этому напряжение между щетками машины постоянно. Процесс переключения эле­ментов обмотки из одной параллельной ветви в другую называет­ся коммутацией.
Если вместо двух полюсов машина имеет четыре полюса, то для использования ее ЭДС при рассмат­риваемой нами обмотке кольцевого якоря понадобятся четыре щетки, ко­торые должны быть соединены между собой попарно. Эти щетки разделяют обмотку на две пары параллельных ветвей.
Нецелесообразно приспосабливать обмотку якоря для непосредственного контакта проводников якоря со щет­ками. Лучше и надежнее, когда щет­ки скользят по специально для этого приспособленным пластинам коллек­тора, а пластины проводниками сое­диняются с отдельными витками замкнутой обмотки якоря.
При помощи коллектора и этих соединительных проводников щетки делят обмотку якоря на параллельные ветви совершенно так же, как и при непосредственном контакте щеток с этой обмоткой.
Кольцевой якорь со спиральной обмоткой в настоящее время не применяется, так как при спиральной обмотке более полови­ны длины ее не участвует в образовании ЭДЕ, а служит лишь для соединения между собой активных проводников, лежащих на внешней стороне кольцевого якоря.
Значительно лучше использована медь в обмотках относи­тельно сложного барабанного якоря. Барабанный якорь пред­ставляет собой цилиндр, собранный из листов электротехнической стали, в пазах которого только с внешней стороны барабана размещаются проводники обмотки якоря.
Машина постоянного тока обратима: если машину вращает первичный двигатель и магнитное поле машины возбуждено, то в якоре наводится ЭДС и через коллектор и щетки машина посылает постоянный ток во внешнюю цепь. В якоре этот ток, вза­имодействуя с полем машины, создает тормозящий момент, пре­одолеваемый первичным двигателем. В таких условиях машина работает генератором.
3. ЭДС якоря. 4. Принцип работы в режимах генератора и двигателя. 5. Электромагнитный момент.

Рассмотрим выражение ЭДС обмотки якоря при холостом ходе машины ( ток якоря равен нулю ).  а ЭДС параллельной ветви и якоря.


ЭДС обмотки якоря. Рубрика (тематическая категория). Машиностроение.  ЭДС якоря зависит от потока и скорости вращения.

При вращении якоря ЭДС епр изменяется в соответствии с графиком, приведенным на рис. 9.2, б. Среднее значение ЭДС проводника епр


где е и iв—мгновенные значения ЭДС в обмотке якоря и тока возбуждения; ΣRв = Rв + Rр.в — суммарное сопротивление цепи возбуждения генератора

При Iв=0 в обмотке якоря наводится ЭДС Eост. Эта ЭДС создается полем остаточного магнетизма статора и носит название ЭДС остаточного магнетизма.


Значение ЭДС обмотки якоря равно. , где N – число эффективных проводников обмотки якоря; 2а – число параллельных ветвей.

где d — диаметр сердечника якоря, I — образующая цилиндра якоря (длина якоря). Тогда средняя ЭДС одного проводника обмотки при равна.


подключена цепь по которой проходит ток равный току якоря.15 июня 2010

ЭДС, возникающая при вращении якоря машины постоянного тока. В этом случае согласно получим. , т.е. в обмотке якоря индуцируется ЭДС


Для номинального режима работы определить мощность Р1н и ток Iн , потребляемые двигателем из сети, ток возбуждения Iв,ток якоря Iян, ЭДС якоря Ен и номинальный

Реализация датчика ЭДС. ЭДС якоря двигателя, в отличие от тока якоря и скорости, недоступна для прямого измерения.


Тогда ЭДС реакции якоря Еа и ЭДС рассеяния Еаа следует рассматривать как геометрическую сумму

Обмотка якоря состоит из N проводников, однако, как было показано выше, ЭДС обмотки на зажимах якоря равна ЭДС одной параллельной ветви