Большая техническая энциклопедия
0 1 3 4 9
D V
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ь Э Ю Я
МА МГ МЕ МИ МН МО МЫ МЯ

Механический преобразователь - частота

 
Механический преобразователь частоты, состоящий из коллектора и щеточного устройства, служит в коллекторной машине для преобразования тока одной частоты, имеющегося в якорной обмотке, в ток иной частоты в цепи, присоединенной к щеткам. При помощи механического коммутатора во вторичную обмотку машины вводится дополнительная ЭДС частоты скольжения, имеющая ту же частоту, что и ЭДС, индуктированная во вторичной обмотке при ее перемещении в магнитном поле. Как показано в § 45 - 6, введение этой ЭДС позволяет широко и плавно регулировать частоту вращения двигателя. При этом во всем диапазоне регулирования мощность скольжения полезно реализуется и могут быть получены достаточно высокие КПД и cos фх.
Механический преобразователь частоты, состоящий из коллектора и щеточного устройства, служит в коллекторной машине для преобразования тока одной частоты, имеющегося в якорной обмотке, в ток иной частоты в цепи, присоединенной к щеткам. При помощи механического коммутатора во вторичную обмотку машины вводится дополнительная ЭДС частоты скольжения, имеющая ту же частоту, что и ЭДС, индуктированная во вторичной обмотке при ее перемещении в магнитном поле. Как показано в § 45 - 6, введение этой ЭДС позволяет широко и плавно регулировать частоту вращения двигателя.
Механический преобразователь частоты, состоящий из коллектора и щеточного устройства, служит в коллекторной машине для преобразования тока одной частоты, имеющегося в якорной обмотке, в ток иной частоты в цепи, присоединенной к щеткам. При помощи механического коммутатора во вторичную обмотку машины вводится дополнительная ЭДС частоты скольжения, имеющая ту же частоту, что и ЭДС, индуктированная во вторичной обмотке при ее перемещении в магнитном поле. Как показано в § 45 - 6, введение этой ЭДС позволяет широко и плавно регулировать частоту вращения двигателя. При этом во всем диапазоне регулирования мощность скольжения полезно реализуется и могут быть получены достаточно высокие КПД и cos фх.
Для упрощения конструкции механического преобразователя частоты машина постоянного тока должна иметь обращенное исполнение: обмотка возбуждения, питаемая постоянным током, располагается на статоре; обмотка якоря, в которой при вращении индуктируется переменная ЭДС - на роторе. Это дает возможность выполнить преобразователь частоты в виде вращающегося коллектора, к пластинам которого присоединены выводы от секций обмотки якоря, и системы неподвижных щеток, контактирующих с пластинами коллектора. Коллектор в зависимости от режима работы машины выполняет функцию механического инвертора или выпрямителя. Отвод и подвод электрической энергии к обмотке якоря осуществляются с помощью щеток, которые удерживаются в контакте с коллектором щеткодержателями.
Машины постоянного тока с механическим преобразователем частоты имеют коллектор, при этом связь между механической частотой и электрической - жесткая. В машинах постоянного тока с полупроводниковыми коммутаторами эта связь может быть гибкой.
Электромагнитная схема трехфазной коллекторной машины. Асинхронные машины, объединенные с механическим преобразователем частоты в виде коллектора, получили название коллекторных машин переменного тока.
В машинах постоянного тока преобразователем частоты является механический преобразователь частоты - коллектор. Постоянный ток преобразуется в многофазный переменный ток, который создает вращающееся поле, неподвижное относительно обмотки возбуждения, расположенной на статоре.
В машинах постоянного тока многофазная обмотка якоря через механический преобразователь частоты - коллектор - подключается к сети постоянного тока.
Векторная диаграмма асинхронной машины в каскаде Леблана-Шербиуса.| Энергетическая диаграмма электромеханического каскада. В последние десятилетия в связи с развитием полупроводниковой техники механические преобразователи частоты заменяются тирис-торными и транзисторными преобразователями частоты.
Униполярная электрическая машина. Подавляющее число машин постоянного тока выполняется с коллектором - механическим преобразователем частоты.
Трехфазный коллекторный двигатель Шраге - Рихтера. В этой машине коллектор выступает в более общем виде - механическего преобразователя частоты. Если в генераторе постоянного тока вращать полюсы и обмотку возбуждения относительно щеток, то частота будет определяться относительной скоростью щеток и поля возбуждения. При этом в секциях якоря частота тока также будет зависеть от относительной скорости поля и щеток, но всегда поле якоря и поле возбуждения будут взаимно неподвижны.

В машинах постоянного тока преобразование постоянного тока в многофазный переменный ток осуществляется механическим преобразователем частоты - Коллектором. Собственно к машинам постоянного тока и относятся коллекторные машины постоянного тока.
Классы электромеханических преобразователей. Коллекторные машины переменного тока отличаются от асинхронных и синхронных машин тем, что имеют механический преобразователь частоты и числа фаз - коллектор, который соединен с обмоткой статора или ротора.
Наличие коллектора и не всегда удовлетворительная коммутация являются недостатком коллекторных машин, но все же механический преобразователь частоты - коллектор, созданный еще свыше 100 лет назад, и сейчас по массовым показателям и габаритам не хуже полупроводниковых преобразователей.
Модель машины постоянного тока и коллекторной машины переменного тока. В машинах постоянного тока в обмотке якоря протекает многофазный переменный ток, преобразованный коллектором - механическим преобразователем частоты ( ПЧ) - из постоянного тока. В машинах постоянного тока поле якоря вращается в направлении, противоположном направлению вращения якоря. При со, сос поле якоря неподвижно относительно обмотки возбуждения и неподвижной системы координат. В синхронных машинах и машинах постоянного тока скольжение равно нулю.
В машинах постоянного тока в обмотке якоря протекает многофазный переменный ток, преобразованный коллектором - механическим преобразователем частоты ПЧ из постоянного тока. В машинах постоянного тока поле якоря вращается в направлении, противоположном направлению вращения. При сйгвс поле якоря неподвижно относительно обмотки возбуждения и неподвижной системы координат. В синхронных машинах и машинах постоянного тока скольжение равно нулю.
Результирующая МДС двух обмоток, обтекаемых постоянным током.| Схема машины постоянного тока. В машинах постоянного тока в обмотке якоря проходит многофазный переменный ток, преобразованный коллектором - механическим преобразователем частоты ПЧ из постоянного тока.
В последние десятилетия для преобразования переменного тока, индуктируемого в якоре машины постоянного тока, часто используется вместо механического преобразователя частоты полупроводниковый преобразователь частоты, в котором используются управляемые и неуправляемые полупроводниковые вентили. Такие электрические машины постоянного тока получили название вентильных ( см. разд.
Машиной постоянного тока называется электрическая машина, обмотка якоря которой соединяется с электрической сетью постоянного тока с помощью механического преобразователя частоты. Машина постоянного тока используется в промышленности в качестве двигателя и генератора.
Устройство машины постоянного тока. Машина постоянного тока представляет собой электрическую машину, обмотка якоря которой соединяется с электрической сетью постоянного тока с помощью механического преобразователя частоты.
Второй период относится к 10 - 15-летней давности, когда стремительное развитие полупроводниковой техники, казалось, должно было вытеснить механический преобразователь частоты - коллектор и машины постоянного тока в классической конструкции не будут Выпускаться. Однако развитие электромашине-строения опровергло эти предположения и сегодня выпускается свыше миллиона штук в год машин постоянного тока.

Машиной постоянного тока в соответствии с общепринятой терминологией называют двухобмоточ-ную электрическую машину, одна из обмоток которой ( обмотка якоря) соединяется с электрической сетью постоянного тока с помощью механического преобразователя частоты, преобразующего переменный ток в якоре в постоянный ток в сети, а вторая ( обмотка возбуждения) питается постоянным током.
В то же время машины постоянного тока не получили такого широкого распространения, как асинхронные, из-за меньшей надежности, сложности эксплуатации и большей стоимости, обусловленных наличием в их конструкции механического преобразователя частоты коллектора. Эти машины могут иметь различные конструкции коллектора, якоря, обмоток и полюсов. Машины постоянного тока общего назначения, проектирование которых рассмотрено в последующих главах, имеют вращающийся якорь, цилиндрический коллектор и неподвижные полюсы с обмотками возбуждения, расположенными на станине.
Недостатком машин постоянного тока является их относительно высокая стоимость, а также наличие скользящего контакта в виде щеток и коллектора. Механический преобразователь частоты - коллектор встроен в машину и составляет с ней единое целое. Наличие встроенного преобразователя частоты и определяет несколько более высокую стоимость машины постоянного тока по сравнению со стоимостью асинхронных и синхронных машин.
Схема коллекторной машины переменного тока. Основным недостатком коллекторных машин переменного тока является плохая коммутация. Механический преобразователь частоты - коллектор в этих машинах работает в режиме преобразования переменного тока в переменный ток регулируемой частоты.
Трехфазная петлевая обмотка ( 2 р 4, 2а 4, . 2, г / Л 8т 5, 2 24.| Схема волновой обмотки fm3 2р4, 92, 224 V. Выполнение обмоток якорей машин постоянного тока принципиально не отличается от двухслойных обмоток переменного тока. Однако наличие механического преобразователя частоты - коллектора - вносит некоторые особенности в технологию изготовления обмоток.
Структурная схема для решения уравнений двигателя постоянного тока. Как отмечалось в § 2.1, машины постоянного тока отличаются от синхронных машин наличием преобразователя постоянного тока в многофазный переменный. Машины постоянного тока с механическим преобразователем частоты имеют коллектор, при этом связь между механической частотой и электрической - жесткая. В машинах постоянного тока с полупроводниковыми коммутаторами эта связь может быть гибкой.
Компенсированный коллекторный двигатель с питанием со стороны ротора.| Однофазный коллекторный двигатель последовательного возбуждения.| Электромагнитный момент в коллекторных двигателях. Хотя трехфазные коллекторные машины в настоящее время находят небольшое применение, рабочие процессы в них имеют важное значение для понимания электромеханического преобразования энергии. В современных электроприводах широко применяются полупроводниковые преобразователи частоты, которые заменяют механический преобразователь частоты - коллектор. Знание коллекторных машин дает возможность лучше разобраться в работе полупроводниковых преобразователей совместно с электрическими машинами.
В режиме работы двигателя постоянное напряжение, подаваемое на щетки машины коллектором, являющимся механическим преобразователем частоты, преобразуется в переменное напряжение секций якоря, и, наоборот, в режиме работы генератора переменное напряжение обмотки якоря преобразуется в постоянное, снимаемое со щеток.
Регулирование частоты вращения путем изменения сопротивления в цепи якоря.| Система генератор-двигатель.| Регулирование частоты вращения в системе генератор-двигатель. Способ регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока путем изменения подводимого к якорю напряжения обеспечивает широкие пределы регулирования. Этот способ по существу сходен с частотным регулированием в машинах переменного тока, так как закон изменения напряжения и частоты близок к ( / / fconst и регулирование происходит при постоянном потоке. Механический преобразователь частоты - коллектор изменяет частоту переменного тока, протекающего в якоре, пропорционально напряжению, приложенному к обмотке якоря. В этой схеме якорь генератора независимого возбуждения питает двигатель.
К вопросу возникновения реакции якоря при сдвиге щеток с геометрической нейтрали.| Изменение тока в коммутируемой.
Коллектор или коммутатор может иметь и другие конструктивные исполнения. Например, коммутаторы выполняются на базе полупроводниковых элементов - транзисторов или тиристоров, известны коммутаторы, выполненные на база магнитоуправляемых контактов - герконов. Однако механический преобразователь частоты остается одним из наилучших по своим массо-габаритным, энергетическим и другим показателям.
Трехфазный коллекторный двигатель с параллельным возбуждением.| Трехфазный коллекторный двигатель последовательного возбуждения.| Компенсированный трехфазный асинхронный двигатель с питанием со стороны статора. Как и во всех асинхронных двигателях, в коллекторных двигателях переменного тока электрическая мощность, забираемая из сети, передается вращающимся полем на ротор. В асинхронных двигателях мощность PaMs преобразуется в тепло. В коллекторных двигателях переменного тока эта часть мощности через коллектор, преобразующий частоту скольжения в частоту сети, снова отдается в сеть. Таким образом введение в конструкцию машины механического преобразователя частоты - коллектора обеспечивает экономичную работу машины за счет отдачи энергии скольжения в сеть.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11