Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ
1.Budowa maszyny prądu stałego. Maszyna składa się z dwóch zasadniczych elementów: stojan i wirnik. Stojan: kadłub, rdzeń (biegunowy), uzwojenia wzbudzenia tarcze łożyskowe, szczotko trzymacz ze szczotkami, tablica znamionowa i zaciskowa, łapy mocujące, hak transportowy. Wirnik: wał, rdzeń, uzwojenie, łożyska komutator. Komutator: wycinki komutatora miedziane, izolacja w postaci mikanitu.
2.Zasada dziaÅ‚ania –silnik, prÄ…dnica. Zasada dziaÅ‚ania silnika prÄ…du staÅ‚ego jest zwiÄ…zana z wytwarzanÄ… siÅ‚Ä… elektrodynamiczna: F=BIl; Ponieważ wirnik silnika obraca siÄ™ to uzwojenie zmienia swoje poÅ‚ożenie a tym samym zmienia siÄ™ kierunek dziaÅ‚ania pola magnetycznego. Gdyby nie komutator który wraz ze zmianÄ… kierunku pola która dziaÅ‚a na przewodnik zmienia jednoczeÅ›nie kierunek prÄ…du na przeciwny zachowujÄ…c tym samym kierunek dziaÅ‚ania siÅ‚y elektrodynamicznej. PrÄ…dnica prÄ…du staÅ‚ego dziaÅ‚a na zasadzie indukcji magnetycznej w wyniku której indukowana jest SEM E=Blv. Uzwojenie wzbudzenia zasilamy prÄ…dem staÅ‚ym Iw. MiÄ™dzy biegunami N i S powstaje staÅ‚e pole magnetyczne. NapÄ™dzajÄ…c wirnik powodujemy żę uzwojenie zmienia swoje poÅ‚ożenie w staÅ‚ym polu magnetycznym. To powoduje że indukuje siÄ™ w nim SEM którÄ… możemy odbierać na szczotkach. Jednakowy kierunek indukowanego napiÄ™cia zapewnia nam komutator. Â
3Uzwojenia pętlicowe i wielokrotne. 1.Pętlicowe proste. Każdy z tych poskoków musi być liczbą całkowitą. Dlatego uzwojenia liczba par gałęzi równoległych równa jest liczbie par biegunów. W uzwojeniach pętlicowych liczba szczotek musi być równa liczbie par biegunów. 2.Pętlicowe wielokrotne. Uzwojenie takie stosowane jest w maszynach o dużych wartościach prądu. Rozpada się ono na m niezależnych uzwojeń których elektryczne położenie następuje poprzez szczotki. Szczotki te są szersze niż w normalnych maszynach. a=mp –ilość gałęzi równoległych dla m krotnych uzwojeń; Yc=m.
4.Uzwojenie faliste proste i wielokrotne. Y=Y1+Y2; Yc=(k±1)/p; ‘-‘-lewoskrętne nie skrzyżowane; ‘+’-prawoskrętne skrzyżowane; Dla uzwojenia falistego prostego mamy zawsze dwie gałęzie równoległe a=1. Jest to uzwojenie nie zawsze wykorzystywane. Liczba par gałęzi niezależnie od liczby par biegunów jest zawsze a=1. Ponieważ w uzwojeniu tym jest tylko jedna para gałęzi równoległych można zrezygnować z pozostałych szczotek i zostawić tylko jedną parę szczotek różnoimiennych. Zwykle jednak stosuje się tyle szczotek ile będzie biegunów gdyż poprawia to pewność pracy maszyny. Faliste wielokrotne. Poskok komutatorowy Vc=(k-m)/p; a=m.
Â
Â
5.Gwiazda i wielobok napięć. Podziałka biegunowa: tp=PD/2p; B(x)=Bm1sinP x/tp; Napięcie indukowane w jednym pręcie Ui=Bm(x)lV=Bm1lV sinP x/tp; l-długość czynna boku; V-predkość liniowa pręta; Kąt miedzy napięciem indukowanym w bokach dwóch sąsiednich żłobków: aQ=2Pp/Q-elektryczny; Q=agp; przykład: ilość wycinków k=Qu; aQ=2Pp/Q- kąt żłobkowy; rozpiętość zezwoju w żłobku YQ£Q/2p; Ilość wieloboków napięć świadczy o ilości par gałęzi równoległych. Prędkość wirowania wieloboku napięć 2Pf=w2PpnÞf=pn; Na podstawie analizy wieloboku napięć można oszacować wartość pulsacji napięcia w przypadku pracy prądnicowej. W przypadku rysowania wieloboku napięć dowiadujemy się o ilości gałęzi równoległych. –1 wielobok = 1 para gałęzi; a wieloboków = a par
6.Warónki symetrii uzwojeń połączenia wyrównawcze. Aby w poszczególnych gałęziach równoległych uzwojeń nie płynęły prądy wyrównawcze w każdej chwili napięcia indukowane w nich muszą być sobie równe. Będzie to spełnione w przypadku zachowania warunków symetrii magnetycznej i elektrycznej. Zachowanie symetrii magnetycznej sprowadza się do takiego zaprojektowania maszyny aby indukcja magnetyczna miała taki sam rozkład pola pod każdym z biegunów. Symetria elektryczna sprowadza się do trzech warunków:1.Warunki symetrii zwykłej: Q/a=liczba całkowita; k/a=liczba całkowita; p/a=liczba całkowita; 2.Warunki symetrii bezwzględnej(uzwojenia wielokrotne): Q/2a=liczba całk.; k/2a=liczba całk.; 2p/a=liczba całk. Ponadto żłobki i wycinki komutatora muszą być rozmieszczone równomiernie na obwodzie wirnika.
Połączenia wyrównawcze. W skutek nie symetrii mechanicznej spowodowanej np. ekscentrycznością wirnika wynikłym np. jako skutek wyrobienia się łożysk, może pojawić się asymetria magnetyczna. Asymetria ta może być również wywołana anizotropia magnetyczną. Napięcia indukowane w poszczególnych gałęziach będą różne i zaczną płynąć prądy wyrównawcze. Aby odciążyć szczotki od tych prądów stosuje się połączenia wyrównawcze. Aby zapobiec przepływowi prądów wyrównawczych łączymy punkty teoretyczne tego samego potencjału.
M13a charakterystyki zew. Prądnic U=f(Ia) prądnicy obcowzbudnej wyraża zaleznosc napiecia na zaciskach w funkcji pradu obciazenia . zmniennosc napiecia: zmniejszenie się napiecia na zacioskach przy wzroscie obciazenia wywołana jest dwoma zjawiskami:1 wzrostem spadkow napiec 2. zwiekszonym oddziaływaniem twornika w przyapdku zwarcia awaryjnego płyną bardzo duze prądy
Â
Â
7.Napiecie indukowane w uzwojeniach twornika. Szerokość zastępcza bieguna: bpe=òB(x)dx/Bm; Napięcie indukowane w jednym pręcie: Ui=B(x)liv; li -długość czynna boków twornika; v-predkość przemieszczania boków: v=PDn; D-średnica wirnika; n-prędkość obrotowa; N-całkowita ilość prętów; N bpe/tp-liczba czynnych boków twornika; N/2a*bpe/tp-liczba czynnych boków w jednej gałęzi równoległej; ai= bpe/tp-wspólczynnik kształtu pola; Napięcie indukowane: Ui=N/2a*bpe/tpBmliPDn; PD=2ptp; Ui=pN/a *bpeBmlin; bpeli=A-powierzchnia przez którą przenika strumień; Moc wydawana na wale P=TsWm; BmA=j; Ui=pN/a *jn=kujn=pN/2Pa *jWm=ku’jWm; Napięcie indukowane w uzwojeniu twornika maszyny prądu stałego jest proporcjonalne do wartości strumienia i prędkości obrotowej. Napięcie indukowane występuje w maszynie prądu stałego zarówno przy pracy silnika jak i prądnicy.
8.Moment elektryczny. Prąd pierwszej gałęzi Ip=Ia/2a; Ia-prad twornika; Siła oddziaływania na jeden pręt: F=B(x)Ili; Moment działający na jeden pret: te=D/2 F=D/2 Bm Ia/2a li; Bm-zastępujemy prostokątem; Moment wypadkowy: Te=åte; Te= D/2 Bm Ia/2a liN bpe/tp; PD=2ptpÞD=2ptp/P; Te=2ptp/2p *Ia/2a *BmliN *bpe/tp; Te=pN/2pa *BmlibpeIa;=pN/2pa *jIa=kTjIa; Moment elektryczny nie zależy od prędkości obrotowej. Dla danego momentu jIa=const. Jest on proporcjonalny do strumienia w maszynie i prądu twornika. Gdy j małe to Ia duże i na odwrót. Na wale P=TSWm; Ts-momet na wale; Wm=2pn; P=Ts2pn
M 11 zjawisko samowzbudzenia się prądnicySamowzbudzenie nastepuje wskutek tego ze obwod wirnika jest nie liniowy a obwod wzbudzenia liniowy Ui=Rf*if+Lf*(dif/dt) tga=U/Jf=Rf Nachylenie prostej obwodu wzbudzenia możemy zmieniac regulujac Rd w obwodzie wzbudzenia Rezsytanjca krytyczna wyraza taką wartość rezystancji przy której prosta obwodu wzbudzenia pokrywa się z prostoliniową częscią ch-ki magnesowania; Prędkośc krytyczna wyraża prędkośc dla danej rezystancji obwodu wzb. Rf=const przy ktorej maszyna zaczyna wzbudzac
M15 Charakterystyki mechaniczne silników
Silnik obcowzbudny Rf=const. napięcie zasilające uzwojenie twornika zmieniamy Ts-moment wydawany na dziale Un>U1>U2>U3; obcowzbudny i bocznikowy wtrącenie rezystancji dodatkowej w obwód twornika U=const. It=const. Rod1<Rod2<Rod3
Â
Â
Â
M12Charakterystyka obciązenia (A) Wyraza zależność pomiędzy napięciem na zaciskach i prądem wzbudzenia przy stałej wartości obciążenia 1)Ui=f(Jf) ch-ka magnesowania; 2)Ui’=f(If) 3)U=f(If) obciązenia Ui’-napięcie w uzwojeniu twornika przez strumień zmniejszony w skutek oddziaywania twornika DJf prąd wzbudzenia kompensujący oddziaływanie poprzeczne twornika `BC napięcie, spadki napięc w obwodzie twornika `BC=JaRat+2DUb Rat=åRa – suma wszystkich rezystancji uzwojeń w obwodzie twornika; 2DUb spadek napięcia na szczotkach ok.2V U=Ui’-(JaRat+2DUb) dla szczotek węglowych i węglowo grafitowych 2DUb=2V(B)regulacyjna maszyny obcowzbudnej wyraża zależność pomiędzy prądem wzbudzenia a prądem obciązenia przy stałej wartości napięcia na zaciskach Jf=f(Ja); U=Un=const. n=nw=const.
M14 Riozruch silnikow prądu stalego rozruch to stan przejsciowy przechodzenia ze stanu zatrzymania do predkosci okreslonej warunkami regulacji i momentem oporowym Rownanie momentu dla rozruchu Ts-Tn=J*(dWm/dt) Ts-moment na wale silnika Tm-moment oporowy (obciązenia) Czas rozruchu jest krotszy im woeksza jest roznica pomiedzy momentem na wale i momentem oporowym (zalaze od wartosci momentu dynamicznego) Wm – prędkośc mechaniczna kątowa Wm =2pi*n Dla stanu ustalonego Ts=Tm; Te=Tm (te moment EM) J- moment bezwładnościl równanie napięciowe dla silnika: U=JaåRa+2DUb+Ui; Ja=(U-2DUb-Ui)/ åRa dla t=0, n=0 Ui=0 Ja=(U-2DUb)/åRa W przypadku rozruchu bezposredniego prąd płynący w uzwojeniu twornika byłby bardzo (10do 30) Ian Ograniczenie prądu rozruchu można uzyskac dwoma sposobami: -przez zmniejszenie napiecia zasilania uzwojenia twornika -przez wtracenie rezystancji dodatkowej w obwod twornika Przy rozruchu bezposrednim wystąpiłoby zbyt duze Uderzenie prądu: -obnizenie napiciecia w sieci zasilajacej (zbyt duze spadki napiec)-silne iskrzenie szcotek na komutatorze z mozliwoscią pojawienia się ognia –uszkodzenia mechaniczne wskutek pojawienia się duzego momentu –zaklocenia w aparaturze pomiarowej i zabezpieczającej Rozruch bezposredni dopuszca się dla maszyn o niewielkiej mocy do kilku kW przypadku silnikow wiekszych mocy korzysteniejszym rozwiazaniem jest stosowanie prostowniko sterowanych umozliwiających regulacje napiecia na uzwojeniu twornika w trakcie zmian predkosci obrotowej
ÂÂ
M16. regulacja predkosci obrotowej silnikow prÄ…du staÅ‚Ä™go rownanie napieciowe U=Ui+IaÃ¥Ra+2DUb; Ui=ku*f*n; U= ku*f*n +IaÃ¥Ra+2DUb; ku*f*n=U- IaÃ¥Ra-2DUb; n=(U- IaÃ¥Ra-2DUb)/ ku*f; n=f(U, Ã¥Ra, f); ja(ra+Rd)->JaÃ¥Ra Regulacja predkosci obrotowej silniko prÄ…du staÅ‚ego może odbywac siÄ™ poprzez – zmiane napiecia zasilania uzwojenia twornika –wtrÄ…canie rezystancji dodatkowej w obwod wtornika-zmiana wartosci strumienai w maszynie Regulacja poprzez zmiane napiecia (nazywany regulacjÄ… w doÅ‚) Regulacja tÄ™ obecnie zapewnia siÄ™ przez zastosowanie prostownikow sterownych bÄ…dzuk ladow przksztaÅ‚tnikowych. o zasilaniu impulsowych. Uklady prostownikow sterowanych (uklÄ…dy przeksztaÅ‚tnikowe) wyparÅ‚y uklady maszynowe ze wzglÄ™du na duzÄ… sprawnosc ,gotowosc do pracy w kazdej chwili ,mozliwosc regulacji predkosci o szerokim zakresie Zasilanie impulsowe. Silniki pradu staÅ‚ego przystosowane do zasilania Z przeksztaÅ‚nika Regulacja poprzez wtracenie rezystancji dodatkowej jest stosowany rzadko ze wzglÄ™du na duze straty . jego zastosowanie ogranicza siÄ™ do silnikow wilekiej mocy Regulacja strumienia – Å‚atwe w zastosowaniu ze wzglÄ™du na niewielkiprÄ…d wzudzenia .jeżeli zmniejsymy obciÄ…zenie to zwieksza siÄ™ predkosc osr. MuszÄ… one wtedy pracowac przy obciazeniu . w przypadku braku obciazenia wystepuje niebezpieczenstwo rozbiegania siÄ™ . najpewniejsze poÅ‚Ä…czenie jest poprzez przekÅ‚Ä…dnie bÄ…dź bezposrednie sprzegniecie z obciazeniem . znajduje zast we frakcji Silnik szeregowo bocznikowy –silnik posiada dwa uzwojenia wzbudzenia .uzwojenie bocznikowe wytwarza dominujÄ…cy przepÅ‚yw. WpÅ‚yw uzwojenia szeregowego uwidzacznia siÄ™ sczegolnie w fazie rozruchu,powodujÄ…c zwiekszenie momentu rozruchowego Uzwojenie szeregowe peÅ‚ni role uzwojenia Pomocniczego .wÅ‚asnosci ruchowe tego Silnika sÄ… posrednie pomiedzy silniekiem Bocznikowym i szeregowym. KsztaÅ‚t chara Kterystyki mechanicznej jest od przepÅ‚ywow Obu uzwojen Zmiana kierunkow predkosci obrotowej silnikow pradu staÅ‚ego- zmaina kierunku przepÅ‚ywu prÄ…du wzbudzenie-zmian kierunku przepÅ‚ywu twornika M17 Hamowanie silnikow pradu staÅ‚.Â
-prądnicowe (generatorowe)- przeciw prądem (przeci-właczenie)- dynamiczne 1. prądnicowe odbywa się poprzez wzrost przedkosci bądź przez wzrost prądu wzbudzenia.silnik oddaje energei do sieci 2. przeciwprądem –polega na zmianie biegunowosc napiecia zasilajacego uzwojenia twornika w jednoczesnym włączeniem rezystancji dodatkowek w obwod twornika 3. hamowanie dynamiczne – uzwoejenie twornika odąłczane jest od sieci i zostaje zwarte poprzez rezytsanjce. Uzwojenie wzbudzenia pozostaje włączone do sieci w skutek bezwłądnosci mas wirujących maszyna zaczyna pracowac jako pradnica oddając moc do opornika
ÂÂ
8.Wykres fazowy dla obciążenia. a) odcinek RL; b) odcinek o charakterze pojemnościowym. W przypadku b) napięcie wtórne jest wyższe niż napięcie pierwotne. N1_I0=N1_I1-N2_I2; Gdy I2 to I1 obciążenie z e strony wtórnej przenosi się na stronę pierwotną.
15.Regulacja napiÄ™cia w transformatorze. Zmiany napiÄ™cia szczególnie niekorzystne oddziaÅ‚ywajÄ… na nastÄ™pujÄ…ce odbiorniki: -żarówki, grzejniki (niekorzystny wzrost napiÄ™cia); -silniki indukcyjne (wzrost bÄ…dź obniżenie napiÄ™cia) np.U¯,j¯,IrÂ,IsÂ. NajwiÄ™kszym sposobem regulacji jest zmiana przekÅ‚adni poprzez zmianÄ™ liczby zwojów: _ regulacja przez przyÅ‚Ä…czenie zaczepów po stronie pierwotnej – wysokiego napiÄ™cia (regulacja przy zmiennym strumieniu); - regulacja przez przeÅ‚Ä…czenie zaczepów po wtórnej j=const. Zmiana przekÅ‚adni może odbywać siÄ™ w stanie bez napiÄ™ciowym bÄ…dź też pod napiÄ™ciem. W przypadku regulacji pod obciążeniem wybierak przechodzÄ…c ze styku na styk nie powinien zwierać części zwojów ani też powodować przerwy w obwodzie.
11.Napiecia indukowane w uzwojeniach – przekładnie. Przekładnia napięciowa transformatora i zwojowa: -zwojowa n=N1/N2; -napięciowa Ku»U1/U2; Przekładnia transformatora trzyfazowa. Przekładnią napięciową transformatora nazywamy iloraz napięcia międzyprzewodowego górnego do dolnego w stanie jałowym. Ku=UGN/UDN; Yy:Ku=Ö3UfGN/Ö3UfDN=Ö3NGNUizw/Ö3NDNUizw; Uph=NUizw; Ku=NGN/NDN=n; Yd: Ku=Ö3UphGN/UphDN=Ö3NGNUizw/ NDN...