При незадовільній комутації колекторна машина стає джерелом радіоперешкод, що погіршують якість радіоприймання, а іноді роблять його неможливим, тому рівень індустріальних радіоперешкод не повинен перевищувати значень, що визначаються нормами, що діють.
Радіоперешкоди поширюються двома шляхами: по ефіру (електромагнітне випромінювання) та через електромережу. Для придушення перешкод, що поширюються ефіром, електричні машини екранують. Як екран використовують заземлений корпус машини. Якщо з боку колектора в машині є вікна, їх слід закрити металевим ковпаком або сіткою, забезпечивши їм надійний контакт з корпусом машини.
Мал. 27.14. Схема включення перешкодозахисного фільтра
Для придушення перешкод, що проникають від машини до мережі, застосовують симетрування обмоток та включення фільтрів. Симетрування обмоток полягає в тому, що кожну обмотку, послідовно включену в ланцюг якоря, поділяють на дві рівні частини і приєднують симетрично до щіток різної полярності.
Застосування фільтрів – основний спосіб придушення радіоперешкод. Для більшості машин достатньо встановити ємнісний фільтр у вигляді конденсаторів, що включаються між кожним токонесучим проводом і корпусом машини (рис. 24.14). Значення ємності конденсаторів підбирають досвідченим шляхом, при цьому вони повинні бути розраховані на робочу напругу машини. Для фільтрів переважні прохідні конденсатори типу КБП, у яких одним із затискачів є металева оболонка, що прикріплюється безпосередньо до корпусу машини.
Контрольні питання
1. Які причини можуть викликати іскріння на колекторі?
2.Які ступеня іскріння передбачені ГОСТом? Дайте кожній з них характеристику та вкажіть умовидопустимості.
3.Чому прямолінійна комутація не супроводжується іскрінням?
4. Які причини, що викликають іскріння, виникають при уповільненій комутації?
5.Поясніть призначення та влаштування додаткових полюсів.
6.Які причини, здатні викликати круговий вогонь по колектору? 7.Як можна знизити рівень радіоперешкод у колекторній машині?
Глава 28
Колекторні генератори постійного струму
Основні поняття
У процесі роботи генератора постійного струму в обмотці якоря індукується ЕРС [див. (25.20)]. При підключенні до генератора навантаження в ланцюзі якоря виникає струм, а на висновках генератора встановлюється напруга, що визначається рівнянням напруги для ланцюга якоря генератора:
. (28.1)
(28.2)
- Сума опорів усіх ділянок ланцюга якоря: обмотки якоря, обмотки додаткових полюсів, компенсаційної обмотки, послідовної обмотки збудження та перехідного щіткового контакту.
За відсутності в машині будь-яких із зазначених обмоток (28.2) не входять відповідні доданки.
Якір генератора приводиться в обертання приводним двигуном, який створює на валу генератора момент, що обертає.Якщо генератор працює в режимі х.х. , то для його якоря потрібен порівняно невеликий момент холостого ходу . Цей момент зумовлений гальмівними моментами, що виникають у генераторі при його роботі в режимі х.х.: моментами від сил тертя та вихрових струмів у якорі.
При роботі навантаженого генератора у проводах обмотки якоря з'являється струм, який, взаємодіючи з магнітним полем збудження, створює якорі електромагнітний моментМ[див. (25.24)]. У генераторі цей момент спрямований зустрічно приводу, що обертає моменту.двигунаПД(рис. 28.1), тобто він є навантажувальним (гальмуючим).
Мал. 28.1. Моменти, що діють у генераторі постійного струму
При постійної частоті обертання крутний момент приводного двигуна врівноважується сумою протидіючих моментів: моментом х.х. та електромагнітним моментомМ,тобто.
. (28.3)
Вираз (28.3) -рівняння моментів для генераторапри . Помноживши члени рівняння (28.3) на кутову швидкість обертання якоря отримаємо рівняння потужностей:
,(28.4)
де - Підводиться від приводного двигуна до генератора потужність (механічна); - Потужність х.х., тобто потужність, що підводиться до генератора в режимі х.х. (При відключеному навантаженні); - Електромагнітна потужність генератора.
Згідно (25.27), отримаємо
,
або з урахуванням (28.1)
, (28.5)
де - Корисна потужність генератора (електрична), тобто потужність, що віддається генератором навантаженні; - Потужність втрат на нагрівання обмоток і щіткового контакту в ланцюгу якоря (див. § 29.8).
Враховуючи втрати на збудження генератора, отримаємо рівняння потужностей для генератора постійного струму:
. (28.6)
Отже,механічна потужність, що розвивається приводним двигуном,перетворюється в генераторі на корисну електричну потужність,передану навантаженні, і потужність, що витрачається на покриття втрат.
Оскільки генератори зазвичай працюють за постійної частоті обертання, їх характеристики розглядають за умови . Розглянемо основні характеристики генераторів постійного струму.
Характеристика холостого ходу- Залежність напруги на виході генератора в режимі х.х. від струму збудження:
при і.
Навантажувальнахарактеристика -залежність напруги на виході генератораUпри роботі з навантаженням від струму збудження:
при і.
Зовнішня характеристика- залежність напруги на виході генератораUвід струму навантаження:
при і ,
де - Регулюючий опір в ланцюгу обмотки збудження.
Регулювальна характеристика- залежність струму збудження від струму навантаження при незмінному напрузі на виході генератора:
при і.
Вигляд перелічених показників визначає робочі характеристики генераторів постійного струму.