Особенности коммутации сетей постоянного тока

Последние изменения

09.05.2014

27.11.2006

Завершено рассмотрение судебного дела
№А60-32801/2006 от 25.10.2006 в
первой
инстанции.
Организация
в роли ответчика, сумма исковых требований 10 900 324 руб.

25.10.2006

Новое судебное дело
№А60-32801/2006 от 25.10.2006 в роли ответчика, сумма исковых требований 10 900 324 руб.

27.04.2006

Завершено рассмотрение судебного дела
№А60-37051/2005 от 26.10.2005 в
первой
инстанции.
Организация
в роли ответчика, сумма исковых требований 3 094 443 руб.

26.10.2005

Новое судебное дело
№А60-37051/2005 от 26.10.2005 в роли ответчика, сумма исковых требований 3 094 443 руб.

Все определения MPT

Что означает MPT в тексте

В общем, MPT является аббревиатурой или аббревиатурой, которая определяется простым языком. Эта страница иллюстрирует, как MPT используется в обмена сообщениями и чат-форумах, в дополнение к социальным сетям, таким как VK, Instagram, Whatsapp и Snapchat. Из приведенной выше таблицы, вы можете просмотреть все значения MPT: некоторые из них образовательные термины, другие медицинские термины, и даже компьютерные термины. Если вы знаете другое определение MPT, пожалуйста, свяжитесь с нами. Мы включим его во время следующего обновления нашей базы данных. Пожалуйста, имейте в информации, что некоторые из наших сокращений и их определения создаются нашими посетителями. Поэтому ваше предложение о новых аббревиатур приветствуется! В качестве возврата мы перевели аббревиатуру MPT на испанский, французский, китайский, португальский, русский и т.д. Далее можно прокрутить вниз и щелкнуть в меню языка, чтобы найти значения MPT на других 42 языках.

7.1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И КОНСТРУКЦИЯ

Два неподвижных полюса N и S создают магнитный поток. В пространстве
между полюсами помещается стальной сердечник в виде цилиндра (рис. 7.1.1).

На наружной поверхности цилиндра помещен виток медной проволоки abcd,
изолированный от сердечника. Концы его присоединены к двум кольцам,
на которые наложены щетки 1 и 2. К щеткам подключена нагрузка zн.
Если вращать сердечник с частотой n в указанном на рисунке направлении,
то виток abcd, вращаясь, будет пересекать магнитные силовые линии, на
концах его будет наводиться ЭДС. И если к витку подключена нагрузка
zн, то потечет и ток. Направление тока определится правилом «правой
руки». Из рисунка видно, что направление тока будет от точек
b к а и от d к с. Соответственно во внешней цепи ток течет от щетки
1 к щетке 2. Щетку 1, от которой отводится ток во внешнюю цепь, обозначим
(+), а щетку 2, через которую ток возвращается в машину обозначим (-).
При повороте витка на 180° проводники аb и cd меняются местами, изменяется
знак потенциала на щетках 1 и 2 и изменится на обратное направление
ток во внешней цепи.
Таким образом, во внешней цепи течет переменный синусоидальный ток (рис.
7.1.2).

Чтобы выпрямить переменный ток, необходимо в машине применить коллектор
(рис. 7.1.3).

В простейшем случае это два полукольца и к ним припаиваются концы витков
abcd. Полукольца изолирования друг от друга и от вала. При вращении
в витке abcd в нем попрежнему возникает переменная ЭДС, но под каждой
щеткой будет ЭДС только одного знака: верхняя щетка будет иметь всегда
(+), а нижняя — всегда (-).
Кривая тока во внешней цепи будет иметь другую форму (рис. 7.1.4).

Из графика видно, что нижняя полуволна заменена верхней. Если применить
не один виток, а два и присоединить их концы к коллекторным пластинам,
которых теперь 4, то кривая выпрямленного тока будет иной.
При наличии нескольких витков кривая выпрямленного напряжения будет
более сглаженной (рис. 7.1.5).

Машина постоянного тока конструктивно состоит из неподвижной части
— статора и вращающейся — ротора. Статор имеет станину, на внутренней
поверхности которой крепятся магнитные полюсы с обмотками (рис. 7.1.6).

Ротор машины чаще называется якорем. Он состоит из вала, цилиндрического
сердечника, обмотки и коллектора (рис. 7.1.7).

Магнитные полюсы и сердечник якоря набираются из отдельных листов электротехнической
стали. Листы покрываются изолированной бумагой или лаком для уменьшения
потерь на гистерезис и вихревые токи. Коллектор набирают из медных пластин,
имеющих сложную форму (рис. 7.1.8). Пластины друг от друга изолированы
специальной теплостойкой прокладкой. Такая же изоляция имеется между
коллектором и валом двигателя. Набор коллекторных пластин образует,
цилиндр-коллектор.

К внешней поверхности коллектора прилегают токосъемные щетки, которые
выполнены из спрессованного медного и угольного порошка.
Щетка помещается в металлическую обойму и прижимается к коллектору пружинами
(рис. 7.1.9).

Режим генератора

Рассмотрим сначала работу машины в режиме генератора.

Предположим, что якорь машины (рисунки 1 и 2, а) приводится во вращение по часовой стрелке. Тогда в проводниках обмотки якоря индуктируется э. д. с., направление которой может быть определено по правилу правой руки (рисунок 3, а) и показано на рисунках 1 и 2, а. Поскольку поток полюсов предполагается неизменным, то эта э. д. с. индуктируется только вследствие вращения якоря и называется э. д. с. вращения.

Рисунок 3. Правила правой (а) и левой (б) руки

Значения индуктируемой в проводнике обмотки якоря э. д. с.

e_пр = B × l × v,

где B – магнитная индукция в воздушном зазоре между полюсом и якорем в месте расположения проводника; l – активная длина проводника, то есть та длина, на протяжении которой он расположен в магнитном поле; v – линейная скорость движения проводника.

В обоих проводниках вследствие симметрии индуктируются одинаковые э. д. с., которые по контуру витка складываются, и поэтому полная э. д. с. якоря рассматриваемой машины

Э. д. с. E_а является переменной, так как проводники обмотки якоря проходят попеременно под северным и южным полюсами, в результате чего направление э. д. с. в проводниках меняется. По форме кривая э. д. с. проводника в зависимости от времени t повторяет кривую распределения индукции B вдоль воздушного зазора (рисунок 4, а).

Частота э. д. с. f в двухполюсной машине равна скорости вращения якоря n, выраженной в оборотах в секунду:

f = n,

а в общем случае, когда машина имеет p пар полюсов с чередующейся полярностью,

Если обмотка якоря с помощью щеток замкнута через внешнюю цепь, то в этой цепи, а также в обмотке якоря возникает ток I_а. В обмотке якоря этот ток будет переменным, и кривая его по форме аналогична кривой э. д. с. (рисунок 4, а). Однако во внешней цепи направление тока будет постоянным, что объясняется действием коллектора. Действительно, при повороте якоря и коллектора (рисунок 1) на 90° и изменении направления э. д. с. в проводниках одновременно происходит также смена коллекторных пластин под щетками. Вследствие этого под верхней щеткой всегда будет находиться пластина, соединенная с проводником, расположенным под северным полюсом, а под нижней щеткой – пластина, соединенная с проводником, расположенным под южным полюсом. В результате этого полярность щеток и направление тока во внешней цепи остаются неизменными.

Рисунок 4. Кривые э. д. с. и тока простейшей машины в якоре (а) и во внешней цепи (б)

Таким образом, в генераторе коллектор является механическим выпрямителем, который преобразовывает переменный ток обмотки якоря в постоянный ток во внешней цепи.

Изменив знак второго полупериода кривой на рисунке 4, а, получим форму кривой тока и напряжения внешней цепи (рисунок 4, б). Образуемый во внешней цепи пульсирующий по значению ток малопригоден для практических целей. Для получения практически свободных от пульсаций тока и напряжения применяют более сложные по устройству обмотку якоря и коллектор. Однако основные свойства машины постоянного тока могут быть установлены на примере рассматриваемой здесь простейшей машины.

Напряжение постоянного тока на зажимах якоря генератора будет меньше E_а на величину падения напряжения в сопротивлении обмотки якоря r_а:

Проводники обмотки якоря I_а с током  находятся в магнитном поле, и поэтому на них будут действовать электромагнитные силы (рисунок 2, а)

направление которых определяется по правилу левой руки (рисунок 3, б).  Эти силы создают механический момент , который называется электромагнитным моментом и на рисунке 2, а равен

где D_а – диаметр якоря. Как видно из рисунка 2, а, в режиме генератора этот момент действует против направления вращения якоря и является тормозящим.

Добавочные полюсы

Основным способом улучшения коммутации в современных машинах постоянного тока является создание коммутирующего магнитного поля с помощью добавочных полюсов.

Добавочные полюсы устанавливаются между главными полюсами (рисунок 1) и крепятся болтами к ярму индуктора. Намагничивающая сила добавочных полюсов F_д.п должна быть направлена против намагничивающей силы реакции якоря F_aq, чтобы скомпенсировать ее и создать сверх того коммутирующее поле B_к для компенсации реактивной э. д. с. e_r. Следовательно, при отсутствии компенсационной обмотки F_д.п > F_aq, а при наличии ее F_д.п + F_к.о > F_aq. В последнем случае требуемое значение F_д.п меньше, так как основная доля реакции якоря компенсируется компенсационной обмоткой.

Рисунок 1. Расположение и полярность добавочных полюсов

Учитывая сказанное, на основании рисунка 1 можно сформулировать правило.

За главным полюсом данной полярности по направлению вращения якоря в режиме генератора должен следовать добавочный полюс противоположной полярности, а в режиме двигателя – добавочный полюс той же полярности.

Так как величины F_aq и e_r пропорциональны току якоря, то для их компенсации F_д.п и B_к также должны быть пропорциональны току якоря. Для удовлетворения этого условия обмотку добавочных полюсов соединяют последовательно с якорем, а добавочные полюсы выполняют с ненасыщенной магнитной системой. Поэтому при номинальной нагрузке в них допускается индукция не больше 0,8 – 1,0 Т. Так как на отдельных участках ярма индуктора магнитные поля главных и добавочных полюсов складываются, то во избежание насыщения этих участков индукция главного поля в ярме должна быть не больше 1,3 Т. Сердечники добавочных полюсов изготавливаются массивными из стальной поковки или листовой стали.

При таком устройстве добавочных полюсов индуктируемая ими коммутирующая э. д. с.

e_к ~ B_кv_а ~ I_аv_а.

С другой стороны, реактивная э. д. с. Также пропорциональна I_аv_а:

e_r ~ I_аv_а.

Потому соблюдение условия e_к = e_r при изменении нагрузки и скорости вращения достигается автоматически.

При относительно малом полезном магнитном потоке добавочных полюсов их намагничивающую силу F_д.п приходится брать большой, так как значительная часть F_д.п (75 – 85%) расходуется на компенсацию F_aq. По этой причине коэффициент рассеяния добавочных полюсов велик: σ_д = 3 – 5 при отсутствии компенсационной обмотки и σ_д = 2 – 3 при наличии ее. Если обмотка добавочных полюсов располагается далеко от якоря (рисунок 2, а), то возникает большой поток рассеяния. Для уменьшения рассеяния обмотку добавочных полюсов размещают ближе к якорю (рисунок 2, б), а в крупных машинах, кроме того, подразделяют воздушный зазор на две части путем создания второго немагнитного зазора между ярмом и сердечником добавочного полюса (рисунок 2, б) с помощью немагнитных прокладок (н.п.), например, из меди, дюралюминия или гетинакса.

Рисунок 2. Добавочные полюсы с неподразделенным (а) и подразделенным (б) немагнитным зазором

Добавочные полюсы применяются в машинах с P_н > 0,3 кВт. Обычно число добавочных полюсов берется равным числу главных, однако в машинах мощностью до 2 – 2,5 кВт иногда делают половинное число добавочных полюсов. Применение добавочных полюсов позволяет увеличить линейную нагрузку машины и тем самым уменьшить ее размеры и стоимость.

Коммутация создает электромагнитные колебания частотой 1000 – 3000 Гц, которые распространяются по электрической сети, присоединенной к машине. Эти колебания вызывают радиопомехи, затрудняющие работу радиоприемной и другой радиотехнической аппаратуры. Для борьбы с этими помехами производят симметрирование цепи якоря машины, то есть обмотки, включенные последовательно с якорем, в том числе и обмотку добавочных полюсов, разбивают на две части, которые присоединяют к щеткам противоположной полярности (рисунок 3). Кроме того, между щетками разных полярностей и корпусом машины присоединяют конденсаторы для шунтирования высокочастотных колебаний на зажимах машины.

Рисунок 3. Подавление радиопомех

Электрические машины постоянного и переменного тока на выставке

На территории выставочного комплекса «Экспоцентр» пройдет мероприятие международного уровня – выставка «Электро».

В событии примут участие ведущие производители профильной продукции из России и многих стран мира.

Основная цель выставки – это презентация нового оборудования и технологий в различных сферах, связанных с электричеством и энергетикой.

Все тематические стенды, которые будут представлены на выставке, можно условно разделить на несколько основных категорий:

электроэнергетика. В этом разделе будут представлены новейшие разработки и технологии, касающиеся оборудования для электростанций – газотурбинные установки, силовые приводы, генераторы и компрессоры. Кроме основной продукции будет целая экспозиция спецодежды для сотрудников и программное обеспечение для автоматизации и контроля над основными процессами работы станции;
электротехника. В этой экспозиции находятся трансформаторы, коммутационные устройства, электрические машины постоянного и переменного тока, блоки бесперебойного питания, электроинструмент и оборудование для диагностики сетей и соединений;
светотехника в промышленной сфере. В рамках этого раздела будут представлены различные системы внутреннего и внешнего освещения помещений и прилегающих территорий, дежурное освещение. Известные производители представят новые технологии и источники света – светодиодное, индукционное, полупроводниковое и традиционное освещение

Большое внимание будет уделено вопросам утилизации электроламп и осветительных устройств;
монтажный и расходный материал. Одна из наиболее заполненных секций выставки, где будет находиться кабельно-проводниковая продукция, соединительная арматура и монтажные приспособления для любого вида соединения, включая оптико-волоконные сети;
энергоэффективность и автоматизация

Известные производители покажут новейшие разработки, связанные с охраной жилых и производственных помещений, системы автоматизации и контроля расхода электроэнергии;
энергосбережение. Этот раздел посвящен малой энергетике, источникам автономного питания различной мощности, а также инновационным разработкам в сфере экономии и уменьшения энергозатрат.

Все направления выставки будут четко обозначены, чтобы заинтересованные посетители смогли максимально быстро найти интересующую их экспозицию.

Организовать международную выставку такого масштаба, как «Электро», довольно сложно. Необходимо учитывать массу нюансов, начиная от выбора участников и планирования всего мероприятия и заканчивая рекламной поддержкой проекта.

Одним из основных критериев успешного проведения крупной выставки является правильный выбор места дислокации. Одним из наиболее лучших вариантов является территория ЦВК «Экспоцентр».

В первую очередь это огромная площадь, на которой можно разместить любые экспозиции и выставочные павильоны.

Второй довод в пользу «Экспоцентра» – все помещения предназначены для проведения различных мероприятий и специально оборудованы необходимой техникой (акустика и видео в конференц-залах) и осветительными приборами.

Третий плюс организации здесь выставки – это идеальная репутация комплекса, которая давно известна за пределами страны.

Проводить выставки высокого уровня в ЦВК «Экспоцентр» выгодно и престижно. Стоит также упомянуть хорошую транспортную развязку, которая поможет посетителям быстро добраться до места проведения мероприятия.

На выставке будут представлены современные электрические машины постоянного и переменного тока.

Электробезопасность в офисеЭлектроинструмент российского производстваЭлектрооборудование электрических станций и подстанций

Отличия от машин постоянного тока

Принципиальная конструкционная разница заключается в расположении обмотки. В системах переменного тока она охватывает статор, а в машинах постоянного тока – ротор. В обеих группах электродвигатели различаются по типу возбуждения тока – смешанные, параллельные и последовательные. Сегодня машины переменного и постоянного тока используются в промышленности, сельском хозяйстве и в бытовой сфере, однако первый вариант более привлекателен по своим эксплуатационным качествам. Генераторы и двигатели переменного тока выигрывают за счет более технологичной конструкции, надежности и высокой энергетической отдачи.

Вам будет интересно:»Корвет-57″: устройство, технические характеристики, отзывы

Применение устройств, работающих на постоянном токе, распространено в сферах, где на первый план выходят требования к точности регулирования рабочих параметров. Это могут быть тяговые механизмы транспорта, обрабатывающие станки и сложные измерительные приборы. В плане производительности машины постоянного и переменного тока имеют высокий КПД, но с разными возможностями технико-конструкционной подстройки под конкретные условия применения

Работа с постоянным током дает больше возможностей для управления частотой вращения, что важно при обслуживании серводвигателей и шаговых моторов

7.9. МИКРОДВИГАТЕЛИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ДЕТСКОМ ТЕХНИЧЕСКОМ ТВОРЧЕСТВЕ

Разнообразие изделий детского технического творчества не позволяет
остановиться на конкретных решениях.
В структурные композиции любого подвижного объекта почти всегда входит
электродвигатель. Именно он преобразует электрическую энергию в механическое
движение.
Разновидность электропривода модели в первую очередь зависит от источника
питания.
Если модель работает автономно, то, естественно, для нее необходим и
автоном-ный источник питания. Это, как правило, электрохимическая батарейка
или аккумулятор.
При выборе схемы электропривода необходимо лишь согласовать напряжение
электродвигателя с источником питания.
В стационарных установках используется обычная электросеть напряжением
220, 127 В. Для понижения напряжения до безопасного уровня применяются
понижающие трансформаторы и иногда выпрямители переменного тока в постоянный.
Такие приборы могут не входить в конструкцию изделия и являются вспомогательными.
Ниже в табл. 7.9.1 приводится техническая характеристика наиболее применяемых
в техническом творчестве электродвигателей.

Конструкция щеточного аппарата

Для отвода тока от вращающегося коллектора и подвода к нему тока применяется щеточный аппарат, который состоит из щеток, щеткодержателей, щеточных пальцев, щеточной траверсы и токособирающих шин.

Одна из типичных конструкций щеткодержателя показана на рисунке 5. Щеткодержатели укрепляются на щеточных пальцах. На каждом щеточном пальце обычно помещают несколько или целый ряд щеткодержателей со щетками, которые работают параллельно. Щеточные пальцы, число которых обычно равно числу главных полюсов, крепятся к щеточной траверсе (рисунок 7)

и электрически изолируются от нее. Траверса крепится к неподвижной части машины: в машинах малой и средней мощности – к втулке подшипникового щита, а в крупных машинах – к станине. Обычно предусматривается возможность поворота траверсы для установки щеток в правильное положение. Полярности щеточных пальцев чередуются, и все пальцы одной полярности соединяются между собой сборными шинами. Шины с помощью отводов соединяются с выводными зажимами или с другими обмотками машины.

Коллектор и щеточный аппарат являются весьма ответственными узлами машины, от конструкции и качества изготовления которых в большой степени зависит бесперебойная работа машины и надежность электрического контакта между коллектором и щетками.

7.8. ТАХОГЕНЕРАТОРЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Тахогенераторами называют электрические машины малой мощности, работающие
в генераторном режиме и служащие для преобразования частоты его вращения
в электрический сигнал.
Тахогенераторы постоянного тока по принципу действия и конструктивному
оформлению являются электрическими коллекторными машинами.
Выходной характеристикой тахогенератора является зависимость величины
на-пряжения на зажимах якоря U_я от частоты его вращения n при постоянном
магнитном потоке возбуждения Ф и постоянном сопротивлении нагрузки Rнагр
На рис. 7.8.1 показана выходная характеристика тахогенератора при различных
R_нагр.

7.6. ЭЛЕКТРОМАШИННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Простейшим усилителем мощности является обычный генератор постоянного
тока с независимым возбуждением. Коэффициент усиления машины определяется
отношением тока, протекаемого в обмотке якоря, к току возбуждения:

В таком исполнении коэффициент усиления равен порядка 15 — 30.
Усилительную способность генератора можно увеличить, если использовать
каскадную схему включения генераторов. В этом случае с выхода первого
генератора подключается обмотка возбуждения второго, а выход со второго
генератора будет превышать по мощности вход первого в 1000 и более раз.
Каскадная схема применяется редко из-за своей громоздкости и дороговизны.
Чаще используют так называемые электромашинные усилители (ЭМУ). Элек-трическая
схема ЭМУ приведена на рис. 7.6.1.

Конструктивно электромашинный усилитель представляет собой коллекторную
машину постоянного тока с независимым возбуждением, имеющую два комплекта
щеток (продольные 1-1′ и поперечные 2-2′).
Ток, протекающий по обмотке возбуждения Iв, создает продольный магнитный
поток Фd, направленный по оси полюсов машины. При вращении якоря на
поперечных щетках 2-2′ появляется ЭДС Е₂ = С n Ф_d
Так как они замкнуты накоротко, то в обмотке якоря появляется большой
ток I₂. Этот ток создает в обмотке якоря сильное поперечное
магнитное поле реакции якоря Ф_q, неподвижное в пространстве
и направленное по оси щеток 2-2′. Под действием магнитного потока Ф_q
в якорной обмотке ме-жду щетками 1-1′ возникает ЭДС Е₁ =
С n Ф_q >>Е₂, так как Ф_q >>Ф_d.
При подключении к щеткам 1-1′ нагрузки R_н в цепи потечет
ток I_я превышающий ток I_в в десятки тысяч раз.
Электромашинные усилители применяют для автоматического управления мощными
электродвигателями.

Модификации и модернизации

МПТ-Г исп. 2 № 001 на V международном салоне Экспо 1520

В августе года на ТМЗ был изготовлен и в сентябре того же года представлен на V международном салоне Экспо 1520 опытный образец нового варианта данного мотовоза, получивший обозначение МПТ-Г исполнение 2 (МПТ-Г исп. 2 или, более кратко, МПТ-Г.2), а также номер 001.

Интересный факт: кроме вышеуказанных обозначений можно также встретить:

• на заводской табличке (опытный образец № 001) — МПТ-Г У1* исполнение 2;
• на сайте ТМЗ — МПТГ-2.

На кабине представленной машины маркировка не отличалась от базовой модели, то есть МПТ-Г.

Основным отличием нового варианта является наличие электрической передачи мощности с асинхронным приводом (вместо механической передачи ГП-300 базовой модели), а также более мощного дизельного двигателя ЯМЗ-8502.01 (400 кВт).

Прочие отличия:

• кабина нового дизайна и увеличенной вместимости (до 14 человек);
• увеличенная максимальная скорость (120 км/ч);
• увеличенная прицепная нагрузка в маневровом режиме (до 300 т);
• увеличенная конструктивная масса (75 т);
• наличие съёмных люлек крана (грузоподъёмность люлек 0,4 т);
• увеличенный вылет грузоподъёмного крюка дополнительной крановой установки (до 14,2 м);
• увеличенная грузоподъёмность с дополнительными опорами дополнительной крановой установки:
  • на минимальном вылете (до 6,7 т);
  • на максимальном вылете (до 1,79 т);
• увеличенная высота подъема крюка грузоподъемного дополнительной крановой установки от УГР (до 18,1 м);
• увеличенная длина по осям автосцепок (18 500 мм);
• отсутствие съёмной монтажной корзины дополнительной крановой установки.

В 2018 году появилась обновлённая версия этого исполнения, к обозначению которой добавилась буква П. Мотовоз МПТ-Г.2П (на сайте ТМЗ указан как МПТГ-2П) имеет на раме монтажную площадку с грузоподъемностью 0,5 т, а кабина оснащена пантографом для возможности контроля состояния контактной сети. ТМЗ изготовил и отгрузил такой мотовоз для ЗАО «Таманьнефтегаз».