Электрические машины. Прохоров С.Г - 116 стр.

UptoLike

116
При сдвиге щеток по направлению вращения якоря, поток реакции якоря
Ф
а
по-прежнему будет направлен по оси коммутируемых секций перпендику-
лярно линии щеток, но в этом случае появляется продольная составляющая ре-
акции якоря, которая направлена против потока возбуждения Ф
, поэтому реак-
ция якоря называется продольно-поперечной размагничивающей (рис. 4.12, б).
Если щетки сдвинуть против направления вращения, то реакция якоря бу-
дет продольно-поперечной подмагничивающей.
4.12. ЭДС, ИНДУКТИРУЕМАЯ В КОММУТИРУЕМОЙ СЕКЦИИ
ПРИ ЕЕ ПОЛОЖЕНИИ НА ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ НЕЙТРАЛИ
Рассмотрим рис. 4.9: коммутируемые секции выделены жирно; при попе-
речной реакции якоря правая коммутируемая секция
оказалась в зоне полюса N
результирующего магнитного потока (все что находится выше ФН, относится к
северному полюсу N, а нижек полюсу S). Тогда в коммутируемой секции бу-
дет индуктироваться ЭДС вращения е
вр
со знаком , как и во всех других про-
водниках, находящихся под полюсом N.
В коммутируемой секции происходит смена направления тока с направ-
ления
на . При изменении тока индуктируется ЭДС самоиндукции е
L
, под-
держивающая то направление тока, которое было до коммутации, т.е. до замы-
кания секции щеткой, следовательно, е
L
тоже будет иметь направление .
Обычно щетка замыкает накоротко не одну секцию, а 2 – 3, поэтому из-
менение тока в соседней коммутируемой секции будет индуктировать ЭДС
взаимоиндукции е
М
в рассматриваемой секции. ЭДС взаимоиндукции будет
иметь тоже направление, как и ЭДС самоиндукции, т.е.
. Таким образом, в
момент замыкания секции щеткой суммарная ЭДС не равна нулю
0
вр
++
++
+
ML
ee
e
. (4.26)
Значит, в замкнутой накоротко секции протекает ток, она запасает маг-
нитную энергию и в момент схода щетки с коллекторной пластины происходит
электрический пробой воздушного промежутка между щеткой и пластиной
искрение щеток.
4.13. СПОСОБЫ УМЕНЬШЕНИЯ ИСКРЕНИЯ ЩЕТОК
Суть разных способов сводится к тому, чтобы суммарную ЭДС коммути-
руемой секции
сделать равной нулю.
Первый способ состоит в сдвиге щеток и, соответственно, коммутируе-
мой секции у генераторов по направлению вращения, а у двигателейпротив
направления вращения так, чтобы коммутируемая секция оказалась за физиче-
ской нейтралью.
Если коммутируемая секция окажется на ФН, то ЭДС вращения е
вр
= 0,
потому что коммутируемая секция, в этом случае, будет скользить вдоль маг-
нитных линий результирующего потока, не пересекая их. Очевидно, что сум-
      При сдвиге щеток по направлению вращения якоря, поток реакции якоря
Фа по-прежнему будет направлен по оси коммутируемых секций перпендику-
лярно линии щеток, но в этом случае появляется продольная составляющая ре-
акции якоря, которая направлена против потока возбуждения Ф, поэтому реак-
ция якоря называется продольно-поперечной размагничивающей (рис. 4.12, б).
      Если щетки сдвинуть против направления вращения, то реакция якоря бу-
дет продольно-поперечной подмагничивающей.

      4.12. ЭДС, ИНДУКТИРУЕМАЯ В КОММУТИРУЕМОЙ СЕКЦИИ
        ПРИ ЕЕ ПОЛОЖЕНИИ НА ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ НЕЙТРАЛИ

      Рассмотрим рис. 4.9: коммутируемые секции выделены жирно; при попе-
речной реакции якоря правая коммутируемая секция оказалась в зоне полюса N
результирующего магнитного потока (все что находится выше ФН, относится к
северному полюсу N, а ниже – к полюсу S). Тогда в коммутируемой секции бу-
дет индуктироваться ЭДС вращения евр со знаком , как и во всех других про-
водниках, находящихся под полюсом N.
      В коммутируемой секции происходит смена направления тока с направ-
ления    на . При изменении тока индуктируется ЭДС самоиндукции еL, под-
держивающая то направление тока, которое было до коммутации, т.е. до замы-
кания секции щеткой, следовательно, еL тоже будет иметь направление .
      Обычно щетка замыкает накоротко не одну секцию, а 2 – 3, поэтому из-
менение тока в соседней коммутируемой секции будет индуктировать ЭДС
взаимоиндукции еМ в рассматриваемой секции. ЭДС взаимоиндукции будет
иметь тоже направление, как и ЭДС самоиндукции, т.е. . Таким образом, в
момент замыкания секции щеткой суммарная ЭДС не равна нулю
       +     +     +

     e вр + e L + e M   ≠ 0.                                         (4.26)
      Значит, в замкнутой накоротко секции протекает ток, она запасает маг-
нитную энергию и в момент схода щетки с коллекторной пластины происходит
электрический пробой воздушного промежутка между щеткой и пластиной –
искрение щеток.

           4.13. СПОСОБЫ УМЕНЬШЕНИЯ ИСКРЕНИЯ ЩЕТОК

      Суть разных способов сводится к тому, чтобы суммарную ЭДС коммути-
руемой секции сделать равной нулю.
      Первый способ состоит в сдвиге щеток и, соответственно, коммутируе-
мой секции у генераторов по направлению вращения, а у двигателей – против
направления вращения так, чтобы коммутируемая секция оказалась за физиче-
ской нейтралью.
      Если коммутируемая секция окажется на ФН, то ЭДС вращения евр = 0,
потому что коммутируемая секция, в этом случае, будет скользить вдоль маг-
нитных линий результирующего потока, не пересекая их. Очевидно, что сум-
                                  116