5. Приведите схемы и укажите способы возбуждения машины постоянного тока. Приведите и объясните маркировку выводов обмоток машины постоянного тока.

Система возбуждения имеет в МПТ важное значение. Возбудить машину - означает навести в ней основной магнитный поток. Системы возбуждения зависят от конструкции и назначения машины постоянного тока. Их клас­сификация и схемы приведены на рис. 1.

Рис. 1. Обозначения выводов обмоток машин постоянного тока

При независимом возбуждении основной магнитный поток создается постоянными магнитами или обмоткой возбуждения, питаемой от независимого источника.

Для промышленных целей в основном применяют машины постоянного тока с самовозбуждением. Для таких машин не тре­буется дополнительного источника питания. В машинах постоян­ного тока со смешанным возбуждением (компаундные) парал­лельная и последовательная обмотки могут быть включены согласно (МДС этих обмоток совпадают) и встречно (МДС обмоток направлены противоположно друг другу).

Обмотки параллельного возбуждения имеют большое коли­чество витков, намотанных проводом малого сечения. Поэтому их омическое сопротивление большое и по ним протекает небольшой ток. В результате мощность обмоток параллельного возбуждения составляет 1-5% номинальной мощности машины.

По обмоткам последовательного возбуждения проходит ток якоря. Поэтому они имеют относительно малое количество вит­ков, выполненных проводом большого сечения.

Буквенно-цифровые обозначения обмоток показаны на рис. 1, б, в, обозначения приведены согласно ГОСТ 183-74

6. Перечислите и охарактеризуйте потери мощности в машине постоянного тока. Укажите, как определяется кпд машины?

В машинах постоянного тока, как и в других эл. машинах, имеют место магнитные, электрические и механические потери (составляющие группу основных потерь) и добавочные потери.

Магнитные потери происходят только в сердечнике якоря, так как только этот элемент магнитопровода машины постоянного тока подвергается перемагничиванию. Величина магнитных потерь, состоящих из потерь от гистерезиса и потерь от вихревых токов, зависит от частоты перемагничивания F= pn/60, значений магнитной индукции в зубцах и спинке якоря, толщины листов электротехнической стали, ее магнитных свойств и качества изоляции этих листов в пакете якоря.

Электрические потери в коллекторной машине постоянного обусловлены нагревом обмоток и щеточного контакта. Потери цепи возбуждения определяются потерями в обмотке возбуждения и в реостате, включенном в цепь возбуждения. Электрические потери также имеют место и в контакте щеток:

Электрические потери в цепи якоря и в щеточном контакте зависят от нагрузки машины, поэтому эти потери называют переменными.

Механические потери. В машине постоянного тока механические потери складываются из потерь от трения щеток о коллектор, трения в подшипниках и на вентиляцию.

Механические и магнитные потери при стабильной частоте вращения считать постоянными.

Добавочные потери. Это потери, которые трудно рассчитать. Они складываются из потерь в уравнительных соединениях, потерь в стали из-за неравномерной магнитной индукции под полюсом, потерь от пульсации магнитного потока в полюсных наконечниках и т.д. В расчетах значение добавочных потерь принимают равным 1% от полезной мощности для генераторов или подводимой мощности для двигателей в машинах без компенсационной обмотки и 0,5% в машинах с компенсационной обмоткой.

Коэффициент полезного действия (КПД). КПД электрической машины представляет собой отношение мощностей отдаваемой (полезной) Р₂ к подводимой (потребляемой) Р₁: η = Р₂ /Р₁

КПД можно определять:

а) методом непосредственной нагрузки по результатам измерений подведенной Р₁ и отдаваемой Р₂ мощностей;

б) косвенным методом по результатам измерений потерь.

Метод непосредственной нагрузки применим только для машин малой мощности, для остальных случаев применяется косвенный метод, как более точный и удобный. Установлено, что при 8О % измерять КПД методом непосредственной нагрузки нецелесообразно, так как он дает большую ошибку, чем косвенный метод.