stator dynama vytváří budící magnetické pole

Komentáře

Transkript

stator dynama vytváří budící magnetické pole
Stejnosměrné generátory → dynama
1. Princip činnosti
 stator dynama vytváří budící magnetické pole
 v tomto poli se otáčí vinutí rotoru → s jedním závitem
 v závitech rotoru se indukuje napětí změnou velikosti
magnetického toku procházejícího smyčkou, a vzniká proud
 přímo proti pólům se indukuje v pohybujících se vodičích
největší napětí z důvodu největší změny magnetického toku
procházejícího smyčkou → obr. I a III
 při pohybu vodiče smyčky ve směrech rovnoběžných se
směry indukčních čar se neindukuje žádné napětí =>
neutrální zóna → obr. II
 během otáčení se mění směr průchodu indukčních čar
smyčkou a tím i polarita indukovaného napětí na koncích
smyčky
V kotvě stejnosměrného generátoru se indukuje střídavé
napětí.
 proud z rotujících cívek může být odváděn pomocí:
a) sběracích kroužků → střídavé napětí
b) komutátoru → stejnosměrné napětí
 zajišťuje přepínání polarity – usměrnění
Komutátor stejnosměrného generátoru (dynama) působí
jako usměrňovač.
 vzniká tepající napětí
 pro zmenšení zvlnění se používá rotorů s více vzájemně
pootočenými smyčkami (resp. vícesmyčkovými, tj.
vícezávitovými vinutími pro dosažení vyššího napětí)
 každé smyčce odpovídá na komutátoru dvojice
protilehlých lamel
 lamely jsou uspořádány tak, že kartáče odebírají napětí
vždy jen z dvojice lamel odpovídající smyčce
s největším indukovaným napětím → kolmo na směr
indukčních čar a napětí z ostatních smyček jsou
nevyužita
 při sériovém propojení smyček na kotvě → žádná
indukovaná napětí nezůstanou nevyužita → sčítají se
napětí na všech smyčkách
 i přes malá indukovaná napětí v jednotlivých smyčkách
(závitech) může dynamo dávat dynamo velké napětí, má-li na
rotoru (kotvě) mnohozávitová vinutí (cívky)
 kotva (rotor) dynama má většinou bubnové provedení
s hladkým povrchem
Napětí dynama roste s rostoucími otáčkami a s rostoucím
budícím proudem.
2. Druhy stejnosměrných generátorů
a) generátory s cizím buzením:
 s budícím vinutím
 budicí vinutí není propojeno
s vinutím kotvy
 budicí vinutí je napájeno
z cizího zdroje
A1, A2 – vývody vinutí
kotvy
F1, F2 – vývody vinutí pro
cizí buzení
 s permanentními magnety
 jako cizí vinutí může být
použito permanentního
magnetu
 budicí vinutí je pak úplně
nahrazeno permanentním
magnetem
A1, A2 – vývody vinutí kotvy
 při zatížení klesá vyráběné napětí oproti napětí naprázdno
vlivem odporu vinutí kotvy
Dynamo s cizím buzením –
zatěžovací charakteristika
 při zatěžování klesá výstupní napětí dynama
 úbytek napětí je dán odporem vinutí kotvy
 na velikost výstupního napětí má vliv i budicí proud Ib
 generátor s cizím buzením se používá např. v Leonardově
skupině pro buzení rotoru stejnosměrného motoru, jehož
otáčky lze regulovat ve velkém rozsahu → stator motoru i
dynama jsou buzeny společným budičem
 budič i dynamo jsou na společném hřídeli a jsou
poháněny většinou asynchronním (trojfázovým) motorem
b) derivační generátor
 budící vinutí je připojeno paralelně k vinutí kotvy
 při rozběhu se v kotvě indukuje díky zbytkovému
magnetizmu statoru malé napětí
 při správném připojení budícího vinutí protéká nejprve
malý budící proud, který zesílí indukcí magnetického pole
a ta způsobí zvětšení indukovaného napětí → dynamo se
samo nabudí
 při obráceném připojení
budícího vinutí zeslabí
budící proud zbytkové
magnetické pole a dynamo
se nenabudí → dynamo
nedodává el. energii
 k nastavení budícího napětí
slouží většinou nastavitelný
rezistor
 při odpojení buzení → odpojení dynama z provozu, by se
mohlo v budícím statorovém vinutí indukovat velké napětí,
které by mohlo prorazit izolaci → musíme při odpojení od
vinutí rotoru zkratovat pomocným kontaktem
Derivační dynamo zatěžovací
charakteristika
 napětí dodávané derivačním dynamem klesá se zatížením
více než u dynam s cizím buzením
 malý úbytek napětí na vinutí kotvy způsobí zmenšení napětí
na budícím vinutí a následné zmenšení budícího proudu
 budicí proud Ib je možné regulovat pomocí rezistoru
 při obráceném směru otáčení musí být zachován směr
proudu v budícím vinutí, aby byl nadále v souladu s orientací
zbytkového magnetického pole
c) kompaundní generátor
 má dvě budící vinutí:
 jedno je zapojeno jako
derivační → paralelně k vinutí
kotvy
 druhé je zapojeno sériově
s vinutí kotvy
 regulace napětí probíhá stejně
jako u derivačního dynama – a to
pomocí odporu zapojeného
v paralelní větvi
 sériové budící vinutí je zapojeno tak, že s rostoucím
zatížení svým sílícím magnetickým polem posílí
magnetické pole paralelního vinutí → způsobí při
rostoucím zatížení (proudovém) nárůst svorkového napětí
 je-li sériové vinutí dimenzováno tak, že je svorkové napětí
při konstantních otáčkách nezávislé na zatížení, má
dynamo vyvážené sériovo-paralelní (kompaundní) buzení
 sériové vinutí kompenzuje pokles napětí paralelního vinutí
při nárůstu zatížení
 klesá-li se zatížením napětí → generátor je
podkompenzován
 narůstá-li se zatížením napětí → generátor je
překompenzován
 jsou to nejdůležitější stejnosměrné generátory, používají
se např. jako zdroj budícího proudu pro synchronní
trojfázové generátory
Kompaundní dynamo –
zatěžovací charakteristika
 sériové budicí vinutí kompenzuje úbytek napětí vznikající
při zatížení => výsledná zatěžovací charakteristika pak se
zatížením neklesá (výstupní napětí není závislé na zatížení)
3. Příčné pole kotvy
 hlavní póly stejnosměrného generátoru vytvářejí budící
magnetické pole, které se uzavírá přes kotvu tvořenou
svazkem rotorových plechů
Budící pole stejnosměrného
generátoru
 kartáče jsou umístěny tak, že mají při přepínání vždy kontakt
s lamelami, na které jsou současně připojeny vývody těch
dvou vinutí kotvy, která je v neutrální zóně, tedy bez rozdílu
napětí
 tím je zabráněno jiskření mezi lamelami rotujícího
komutátoru a sběrnými uhlíkovými kartáči
 výsledné pulzující napětí pak spojitý průběh
Zpětné působení kotvy
 při zatížení dynama protéká vinutím kotvy proud → cívka
kotvy vytváří magnetické pole, které v okamžiku maxima
kolmé k magnetickému poli statoru označováno jako příčné
pole kotvy
Pole kotvy stejnosměrného
generátoru
 hlavní budící pole statoru vytváří společně s příčným polem
kotvy společné pole, jehož osa je pootočena ve směru
otáčení kotvy
Výsledné pole
stejnosměrného generátoru
 toto pootočení způsobené zpětným působením kotvy
narůstá s proudovou zátěží dynama
Při zatížení dynama se pootáčí neutrální zóna ve směru
otáčení.
 pokud jsou kartáče v kontaktu s lamelami vinutí mimo
neutrální zónu (tedy pod napětím), zkratují různá napětí
mezi sousedními lamelami
 vzhledem k otáčení komutátoru pak dochází stále
k rozpojování zkratových proudů mezi lamelami a tím
k opalování kartáčů a lamel elektrickými oblouky a
jiskrami
 při stabilní hodnotě proudového zatížení dynama je možno
natočit věnec s držáky kartáčů do neutrální polohy
Kartáče stejnosměrného stroje musí být vždy v napěťově
neutrální poloze.
Pomocné póly → komutační póly
 zpětné působení kotvy je možné kompenzovat magnetickým
polem pomocného vinutí statoru
 mezi hlavní póly statoru jsou umístěny pomocné (komutační
póly
 protože je indukce příčného pole kotvy závislá na proudu
kotvy, je vinutí komutačních pólů zapojeno v sérii s vinutím
kotvy
 tím je dosaženo stavu, že i při kolísajícím proudovém zatížení
mají příčné pole kotvy i komutační pole stejně velikou a
opačnou indukci a vždy se vzájemně kompenzují →
nedochází k pootáčení neutrální zóny v magnetickém poli
statoru
Komutační póly statoru zabraňují pootočení neutrální zóny
vlivem příčného pole kotvy.
 ve statoru dynama vždy následuje na obvodu statoru ve
směru otáčení rotoru za každým hlavním pólem určité
polarity pomocný komutační pól opačné polarity → za
severním hlavním pólem následuje jižní pól vedlejší
 při přepólování kotvy pro změnu směru otáčení je nutné
s hlavním vinutím přepólovat i pomocné vinutí → spojení
mezi vinutím kotvy a vinutím pomocných pólů provedeno
uvnitř stroje mimo svorkovnici
Kompenzační vinutí
 působí kompenzačně proti přímému poli kotvy v rozsahu
pootočení mezi dvěma hlavními póly
 budící pole hlavních pólů však může být vytlačeno dále
k jedné hraně hlavního pólu což způsobí oslabení pole
v důsledku magnetického přesycení v okrajích pólových
nástavců
Generátor s komutačními
póly
 v důsledku nehomogenity pole (různých hodnot
indukčnosti) se indukují v cívkách kotvy různá napětí, což
vede k napěťovým rozdílům mezi sousedními lamelami
komutátoru
 toto lamelové napětí narůstá s deformacemi magnetického
pole s otáčkami
 lamelová napětí nad 35 V (mezilamelové rozdíly) mohou
způsobit tvoření oblouků a poškození kartáčů i lamel
Kompenzační vinutí zabraňují deformacím budícího pole
v oblasti hlavních pólů.
Konstrukce generátorů stejnosměrného napětí
a) s permanentními magnety
b) s budícím vinutím na statoru

Podobné dokumenty

Alternátory, složení, funkce částí, údržba

Alternátory, složení, funkce částí, údržba střídavou. Princip jeho činnosti je stejný jako je princip dynama. Ke své činnosti využívá jevu elektromagnetické indukce. Od dynama se však liší svou konstrukcí a také dalšími vlastnostmi. Obr. Pr...

Více

Strojní park - TES VSETÍN sro

Strojní park - TES VSETÍN sro Zkoušení horizontálních i vertikálních strojů Garantovaný činný výkon napájecího zdroje pro zkoušený synchronní stroj: 300 kW Buzení testovaných strojů: U = 250 V, I = 30 A Zvýšené otáčky až do 120...

Více

Dynamo - stejnosměrný generátor

Dynamo - stejnosměrný generátor Při otáčení kličkou ve směru hodinových ručiček, multimetr zaznamenává generované napětí, jehož velikost je úměrná rychlosti otáčení.

Více

Adobe PDF

Adobe PDF smyčce vinutí pak připadne na komutátoru dvojice protilehlých lamel. Lamely jsou uspořádány tak, že kartáče odebírají napětí vždy jen z dvojice lamel odpovídající smyčce s největším indukovaným nap...

Více

CS - CORDIS

CS - CORDIS skupině 45–64 let oproti 31 % ve věkové skupině 25–34 let. Dalším významným rysem globální scény je schopnost Spojených států přitáhnout talentované výzkumné pracovníky z celého světa. V roce 2004 ...

Více

FUN1 2016-04-13 10:24:53 0.07 MB

FUN1 2016-04-13 10:24:53 0.07 MB KLIPY NA PŘÁNÍ | | Nech si zahrát svůj oblíbený taneční klip! Pošli SMS ve tvaru: FUN DANCE + Tvé přání na číslo 900 06 09 (pro diváky z České Republiky) nebo 6663 (pro diváky ze Slovenska). Klipy ...

Více

Fiala-J.-Langhamrová-Modelování-budoucího-vývoje

Fiala-J.-Langhamrová-Modelování-budoucího-vývoje vypočten počet osob v důchodovém věku, v mezidobí byl počet odhadnut lineární interpolací. Počet osob v produktivním věku byl získán odečtením „důchodců“ od obyvatel ve věku 20 a více let. Zdroj: ČSÚ

Více

Katalog digitálních servozesilovačů AKD

Katalog digitálních servozesilovačů AKD Servozesilovače jsou vybaveny vstupy pro komunikaci s mnoha druhy snímačů polohy, což nabízí cenově optimální řešení z hlediska použitého zpětnovazebního snímače i aplikace servopohonu. Digitální s...

Více