Способы возбуждения главного магнитного поля

Важнейшим классификационным признаком машин постоянного тока является способ возбуждения главного магнитного поля. Одним из них является использование постоянных магнитов на полюсах машины. Во многих современных машинах главное магнитное поле возбуждается с помощью электромагнитов. Для этого используется обмотка возбуждения с током возбуждения I_B, размещенная на сердечниках полюсов машины. Все рабочие характеристики машин постоянного тока(при работе как в режиме генератора, так и в режиме двигателя) зависят от способа включения цепи возбуждения по отношению к цепи якоря. Различают независимое, параллельное, последовательное и смешанное возбуждение машин.

В машинах с независимым возбуждением, обмотка возбуждения подключается к независимому источнику электроэнергии (рис. 8.3), благодаря чему ток в ней не зависит от напряжения на выводах якоря машины.

Рис. 8.3. Машина с независимым возбуждением.

Характерным для этих машин является независимость главного магнитного потока от нагрузки машины.

У машин с параллельным возбуждением цепь обмотки возбуждения соединяется параллельно с цепью якоря (рис. 8.4).

Рис. 8.4. Машина с параллельным возбуждением.

В этом случае ток возбуждения I_B во много раз меньше тока якоря (0,05-0,01), а напряжение U между выводами цепей якоря и возбуждения - одно и то же. Следовательно, сопротивление обмотки возбуждения R_В = U/ I_B должно быть относительно велико. Обмотка возбуждения машины параллельного возбуждения имеет большое число витков w_пар, выполненных из тонкого провода, благодаря чему обладает значительным сопротивлением. Для машин параллельного возбуждения, работающих в системе большой мощности, характерно постоянство главного магнитного потока и его небольшая зависимость от условий нагрузки машины.

У машин с последовательным возбуждением ток якоря Iя равен току обмотки возбуждения (рис. 8.5).

Рис. 8.5 Машина с последовательным возбуждением

Значение тока Iя в обмотке последовательного возбуждения велико, благодаря чему для получения необходимой МДС (Iя w_пос) достаточно, чтобы эта обмотка имела малое число витков w_пос, поэтому сопротивление обмотки последовательного возбуждения R_B относительно мало. Для этих машин характерным является возможность изменения в широких пределах главного магнитного потока при изменениях нагрузки машины вследствие изменений тока якоря, который является одновременно и током возбуждения.

В машинах со смешанным возбуждением на каждом полюсном сердечнике расположены две обмотки (рис. 8.6).

Рис. 8.6. Машина со смешанным возбуждением

Одна из этих обмоток, подключаемая параллельно якорю, является основной. Создаваемая ею МДС (I_пap, w_пар) возбуждает главное магнитное поле. Вторая обмотка w_пос лишь дополнительно воздействует на это магнитное поле. В зависимости от преобразования МДС, создаваемых последовательной или параллельной обмоткой возбуждения, машина по своим характеристикам может быть машиной последовательного возбуждения с небольшой параллельной обмоткой возбуждения или машиной параллельного возбуждения с небольшой последовательной обмоткой возбуждения.

Дата добавления: 2014-01-04