Болталка
VitaminL пишет:
Для новичка наверное неправильно было бы начинать изучение СМП с опытов из вышеприведенной ссылки, дабы не упереться в тупик при понимании процессов, т.к. расклад сил там довольно сложный(кроме второй фотографии с вертикально расположенным СК относительно токовой рамки, где упрощается расклад сил).
Для новичков надо бы обучалово написать. Чтобы лишний раз глупые вопросы на задавали.И по мере необходимости отправлять туда, а не к первоисточнику.
Что касаемо опытов с магнитами... Первый опыт (с горизонтальными СК) почти аналогичен опыту №21 Николаева. И ничего, кроме силы Лоренца, я тут не вижу. Уж простите за ересь. Второй опыт (с вертикальными СК) - это чудо! Я в шоке и жду объяснений. Желательно на пальцах )))
Прошу понять меня правильно. Я новичок в этой теме. В какой-то мере, я представляю массу робко заинтересованных, но так и не написавших сюда людей. При ответе прошу это учитывать.
with пишет:
То что вы описали - есть самый "обыденный" механизм отрицательной обратной связи в электрических машинах, и раскрыт он крайне отчетливо в соответствующей литературе. При вращении ротора относительно статора, статор наводит ЭДС в роторе, а ротор наводит ЭДС в статоре, данная наведенная ЭДС всегда "встречна" ЭДС источника, и по этому вычитается из него, разница ЭДС источника и наведенной ЭДС - и есть конечная электродвижущая сила, которая вызывает ток в обмотках. В свою очередь Величина наведенной ЭДС прямо пропорциональна скорости вращения ротора, исхода из чего следует - что чем быстрей вращается ротор, тем больше значение взаимо-наведенных ЭДС, тем меньше протекающий ток в обмотках. Весь этот механизм обратной связи .. принято скрывать под ширмой "изменяемой индуктивности", для краткости изложения - но не более.
Можно ли увильнуть от этой ООС ? можно, при импульсном питании двигателя, на повышенном импульсном напряжении, когда наведенная ЭДС будет несоизмерима с амплитудой импульсов ЭДС источника.
Ну и т.д.
1.
Ещё в школе, при изучении работы моторов постоянного тока не давал покоя "переход" :
- от движении рамки с током в магнитном поле,
- к взаимодействию магнитов (эл. магнитов) статора и эл. магнитов ротора.
- В первом случае имеем движение проводника перпендикулярно направлению тока и перпендикулярно же силовым линиям МП,
- Во втором - "тупое" взаимодействие (притяжение или отталкивание, уж не знаю) полюсов по прямой или (чаще) под тем или иным углом.
Так что, как, якобы, говорят в Одессе, это - ДВЕ БОЛЬШИЕ РАЗНИЦЫ !
2.
".....принято скрывать под ширмой "изменяемой индуктивности", для краткости изложения - но не более. "
Ну почему же "скрывать" ?
Вы считаете что в обмотке ротора, по которому течёт ПЕРЕМЕННЫЙ ток (если на коллекторе две ламели) или ИМП. ПЕРЕМЕННЫЙ ток (если более 2-х ламелей) нет индуктивного сопротивления ?!
3.
Что значит питать мотор "на повышенном импульсном напряжении" ?
Что это за порог - повыш. - пониж., и как он определяется?
Roman пишет:
1.
Ещё в школе, при изучении работы моторов постоянного тока не давал покоя "переход" :
- от движении рамки с током в магнитном поле,
- к взаимодействию магнитов (эл. магнитов) статора и эл. магнитов ротора.
- В первом случае имеем движение проводника перпендикулярно направлению тока и перпендикулярно же силовым линиям МП,
- Во втором - "тупое" взаимодействие (притяжение или отталкивание, уж не знаю) полюсов по прямой или (чаще) под тем или иным углом.
Так что, как, якобы, говорят в Одессе, это - ДВЕ БОЛЬШИЕ РАЗНИЦЫ !
2.
".....принято скрывать под ширмой "изменяемой индуктивности", для краткости изложения - но не более. "
Ну почему же "скрывать" ?
Вы считаете что в обмотке ротора, по которому течёт ПЕРЕМЕННЫЙ ток (если на коллекторе две ламели) или ИМП. ПЕРЕМЕННЫЙ ток (если более 2-х ламелей) нет индуктивного сопротивления ?!
3.
Что значит питать мотор "на повышенном импульсном напряжении" ?
Что это за порог - повыш. - пониж., и как он определяется?
2. Любая катушка, да и любой проводник обладает индуктивным сопротивлением XL=2*pi*F*L, в том числе и обмотки электрической машины - им обладают. Однако, в процессе разгона электрической машины индуктивное сопротивление обмоток не изменяется , потому что L и F не изменяются. Причина, по которой ток в обмотках эл. двигателя обратно-пропорционален скорости вращения ротора - заключается во взаимоиндукции между статором и ротором. Суть этой взаимоиндукции в том что постоянное МП ротора будет наводить ЭДС в обмотке статора если ротор смещать относительно статора. Это как дергать магнитом над проводником, будет иметь место электромагнитная индукция:
Е = dФ/dt.
Из уравнения видно что чем быстрей изменяется магнитный поток - тем выше наведённая результирующая ЭДС. Применительно к мотору - чем быстрей обмотка ротора пролетит мимо статорной - тем большей амплитуды ЭДС наведется в статоре, и на оборот - чем быстрей обмотка ротора смещается в магнитном поле статора, тем большей величины ЭДС будет наведено в обмотке ротора.
В этом заключается эффект обратимости электрических машин. ЭДС взаимоиндукции между статором и ротором принято называть "генераторной", и заковыка с ней заключается в том что она всегда встречна ЭДС стороннего источника, от которого питается двигатель, по этому вычитается из него. В результате чего суммарная ЭДС приложенная к обмотке - всегда меньше ЭДС стороннего источника.
В конечном итоге, в момент пуска электродвигателя, пока ротор не вращается - генераторная ЭДС в статоре и роторе отсутствует, к обмоткам двигателя прикладывается все напряжение источника, что вызывает в их цепи максимальный ток ( пусковой ток эл.двигателей всегда максимальный ). Однако по мере разгона, обмотки статора и ротора своими мощными магнитными полями начинают наводить друг в дружке генераторную ЭДС, которая уменьшает ток в обмотках, и это в свою очередь уменьшает разгон. В конечном итоге цепь выходит в состояние равновесия = обороты холостого хода.
Вот как бы и все о механизме обратимости эл.машин. Как видите электрические параметры индуктивных цепей остаются неизменными.
3. Под "питанием мотора повышенным импульсным напряжением" я имел в виду запитку электромотора импульсным напряжением, амплитуда импульсов которого "значительно" выше генераторой ЭДС при заданных оборотах. Это необходимо для того чтоб значение генераторной ЭДС имело как можно меньшее влияние как на ЭДС источника, так и на амплитуду импульсов самоиндукции, которые можно будет возвращать в первичный источник, в виде индуктивных потерь. При импульсном питании электродвигателя ( разрывным током ), обмотки двигателя ведут себя аналогично дросселю, который в прямом ходе накапливает энергию, а в обратном отдает. Величина обратно отдаваемой энергии в таком случае будет зависеть от амплитуды самоиндукции, которая также будет уменьшена генераторной ЭДС ( генераторная ЭДС вычитается не только из ЭДС источника, то и из ЭДС самоиндукции).
Мы знаем что генераторная ЭДС жестко привязана к скорости вращения двигателя - к его оборотам - и тут ничего не поделаешь, а раз так - тогда остается одно - задирать амплитуду напряжения питания и импульсов самоинжукции. Иными словами возврат индуктивных потерь должен осуществляться как можно более высоким напряжением.
Порог "повышенного напряжения" будет определяться желаемой эффективностью - чем выше амплитуды рабочих напряжений - тем выше эффективность.
Как то так.
Прошу прощения за такое сумбурное объяснение, со временем напряг
with пишет:
Roman пишет:
1.
Ещё в школе, при изучении работы моторов постоянного тока не давал покоя "переход" :
- от движении рамки с током в магнитном поле,
- к взаимодействию магнитов (эл. магнитов) статора и эл. магнитов ротора.
- В первом случае имеем движение проводника перпендикулярно направлению тока и перпендикулярно же силовым линиям МП,
- Во втором - "тупое" взаимодействие (притяжение или отталкивание, уж не знаю) полюсов по прямой или (чаще) под тем или иным углом.
Так что, как, якобы, говорят в Одессе, это - ДВЕ БОЛЬШИЕ РАЗНИЦЫ !
2.
".....принято скрывать под ширмой "изменяемой индуктивности", для краткости изложения - но не более. "
Ну почему же "скрывать" ?
Вы считаете что в обмотке ротора, по которому течёт ПЕРЕМЕННЫЙ ток (если на коллекторе две ламели) или ИМП. ПЕРЕМЕННЫЙ ток (если более 2-х ламелей) нет индуктивного сопротивления ?!
3.
Что значит питать мотор "на повышенном импульсном напряжении" ?
Что это за порог - повыш. - пониж., и как он определяется?
2. Любая катушка, да и любой проводник обладает индуктивным сопротивлением XL=2*pi*F*L, в том числе и обмотки электрической машины - им обладают. Однако, в процессе разгона электрической машины индуктивное сопротивление обмоток не изменяется , потому что L и F не изменяются. Причина, по которой ток в обмотках эл. двигателя обратно-пропорционален скорости вращения ротора - заключается во взаимоиндукции между статором и ротором. Суть этой взаимоиндукции в том что постоянное МП ротора будет наводить ЭДС в обмотке статора если ротор смещать относительно статора. Это как дергать магнитом над проводником, будет иметь место электромагнитная индукция:
Е = dФ/dt.
Из уравнения видно что чем быстрей изменяется магнитный поток - тем выше наведённая результирующая ЭДС. Применительно к мотору - чем быстрей обмотка ротора пролетит мимо статорной - тем большей амплитуды ЭДС наведется в статоре, и на оборот - чем быстрей обмотка ротора смещается в магнитном поле статора, тем большей величины ЭДС будет наведено в обмотке ротора.
В этом заключается эффект обратимости электрических машин. ЭДС взаимоиндукции между статором и ротором принято называть "генераторной", и заковыка с ней заключается в том что она всегда встречна ЭДС стороннего источника, от которого питается двигатель, по этому вычитается из него. В результате чего суммарная ЭДС приложенная к обмотке - всегда меньше ЭДС стороннего источника.
В конечном итоге, в момент пуска электродвигателя, пока ротор не вращается - генераторная ЭДС в статоре и роторе отсутствует, к обмоткам двигателя прикладывается все напряжение источника, что вызывает в их цепи максимальный ток ( пусковой ток эл.двигателей всегда максимальный ). Однако по мере разгона, обмотки статора и ротора своими мощными магнитными полями начинают наводить друг в дружке генераторную ЭДС, которая уменьшает ток в обмотках, и это в свою очередь уменьшает разгон. В конечном итоге цепь выходит в состояние равновесия = обороты холостого хода.
Вот как бы и все о механизме обратимости эл.машин. Как видите электрические параметры индуктивных цепей остаются неизменными.
3. Под "питанием мотора повышенным импульсным напряжением" я имел в виду запитку электромотора импульсным напряжением, амплитуда импульсов которого "значительно" выше генераторой ЭДС при заданных оборотах. Это необходимо для того чтоб значение генераторной ЭДС имело как можно меньшее влияние как на ЭДС источника, так и на амплитуду импульсов самоиндукции, которые можно будет возвращать в первичный источник, в виде индуктивных потерь. При импульсном питании электродвигателя ( разрывным током ), обмотки двигателя ведут себя аналогично дросселю, который в прямом ходе накапливает энергию, а в обратном отдает. Величина обратно отдаваемой энергии в таком случае будет зависеть от амплитуды самоиндукции, которая также будет уменьшена генераторной ЭДС ( генераторная ЭДС вычитается не только из ЭДС источника, то и из ЭДС самоиндукции).
Мы знаем что генераторная ЭДС жестко привязана к скорости вращения двигателя - к его оборотам - и тут ничего не поделаешь, а раз так - тогда остается одно - задирать амплитуду напряжения питания и импульсов самоинжукции. Иными словами возврат индуктивных потерь должен осуществляться как можно более высоким напряжением.
Порог "повышенного напряжения" будет определяться желаемой эффективностью - чем выше амплитуды рабочих напряжений - тем выше эффективность.
Как то так.
Прошу прощения за такое сумбурное объяснение, со временем напряг
За развёрнутый ответ п.3. - "питание мотора повышенным импульсным напряжением" - Большое Спасибо !
Касаемо пункта 1 -
Вы его пропустили и именно поэтому раскрытие пункта 2 получилось НЕ полным ....
Поясняю -
существует 2 (ДВА) вида электро-магнитной индукции (возникновение ЭДС в проводнике), по Фарадею и по Лоренцу :
1. Нахождение проводника в изменяющемся со временем магнитном поле, dФ/dt НЕ = 0,
2. Движение проводника в ПОСТОЯННОМ магнитном поле, dФ/dt = 0,
И оба типа индукции обратимы !
В п.2 вы рассмотрели исключительно первый вариант Э-М индукции (а есть ещё и второй).
Хотя в реплике -
" .... Это как дергать магнитом над проводником, будет иметь место электромагнитная индукция:
Е = dФ/dt..... "
вы, похоже смешали их вместе, потому что :
дергая магнитом над проводником (если на всём пути проводника магнитное поле НЕ абсолютно однородно, что мы и имеем на практике), вы вызовете в нём индукцию :
- как за счёт пересечения проводником силовых линий магнитного поля (Лоренц),
- так и за счёт неравномерности (неоднородности) магнитного поля по пути движения проводника (Фарадей).
Так же, не могу согласиться с вашим - "Однако, в процессе разгона электрической машины индуктивное сопротивление обмоток не изменяется , потому что L и F не изменяются. ....."
Извините, как это F в процессе разгона ротора не меняется ? ? ?
Частота переключения (коммутации) щетками ламелей ротора при увеличении оборотов возрастает ? - Несомненно возрастает !
Значит возрастает и частота протекающего через ротор тока !!!
С Уважением.
Roman пишет:
ВНИМАНИЕ: Спойлер!
За развёрнутый ответ п.3. - "питание мотора повышенным импульсным напряжением" - Большое Спасибо !
Касаемо пункта 1 -
Вы его пропустили и именно поэтому раскрытие пункта 2 получилось НЕ полным ....
Поясняю -
существует 2 (ДВА) вида электро-магнитной индукции (возникновение ЭДС в проводнике), по Фарадею и по Лоренцу :
1. Нахождение проводника в изменяющемся со временем магнитном поле, dФ/dt НЕ = 0,
2. Движение проводника в ПОСТОЯННОМ магнитном поле, dФ/dt = 0,
И оба типа индукции обратимы !
В п.2 вы рассмотрели исключительно первый вариант Э-М индукции (а есть ещё и второй).
Хотя в реплике -
" .... Это как дергать магнитом над проводником, будет иметь место электромагнитная индукция:
Е = dФ/dt..... "
вы, похоже смешали их вместе, потому что :
дергая магнитом над проводником (если на всём пути проводника магнитное поле НЕ абсолютно однородно, что мы и имеем на практике), вы вызовете в нём индукцию :
- как за счёт пересечения проводником силовых линий магнитного поля (Лоренц),
- так и за счёт неравномерности (неоднородности) магнитного поля по пути движения проводника (Фарадей).
Так же, не могу согласиться с вашим - "Однако, в процессе разгона электрической машины индуктивное сопротивление обмоток не изменяется , потому что L и F не изменяются. ....."
Извините, как это F в процессе разгона ротора не меняется ? ? ?
Частота переключения (коммутации) щетками ламелей ротора при увеличении оборотов возрастает ? - Несомненно возрастает !
Значит возрастает и частота протекающего через ротор тока !!!
С Уважением.
Роман, мне сложно что либо вам Вразумительное ответить о двух видах электромагнитной индукции, потому как второй "вид", указанный Вами - не встречал. Меня учили .. и далее, в различных конструкторских должностях в области источников питания я " всегда наблюдал" ЭМ индукцию только в условиях изменяющегося потока через площадь объекта наведения - dФ/dt НЕ = 0. Дрыгание катушкой над одним полюсом постоянного магнита как раз это и дает - смещение проводника в градиентном поле => девиация потока через сечение проводника за время t не равна 0.
Как бы вы не старались, вам не удастся поставить опыт в котором проводник будет перемещаться в поле постоянного магнита, и чтоб дифференциал потока за любое время был равен 0. Для этого ... геометрические размеры магнита должны быть несоизмеримо большие по отношению к траектории движения проводника - это сделать нереально
Посмотрите внимательно на уравнение dФ/dt - оно указывает на разницу в пределах , и совсем не обязывает использовать переменное поле, лишь бы было изменение.
По этому :
Это одно и тоже. И также не стоит забывать что силовые линии есть лишь абстрактная модель - позволяющая графически отобразить градиент-плотность поля. Оба случая по уравнению Е = dФ/dt. Это аналог топографической карты.- как за счёт пересечения проводником силовых линий магнитного поля (Лоренц),
- так и за счёт неравномерности (неоднородности) магнитного поля по пути движения проводника (Фарадей).
По поводу разгона :
Обмотки двигателя постоянного тока .. всегда работают в режиме насыщения из за постоянной составляющей, а период переключения щеток даже на полных оборотах - всегда нааамного больше чем постоянная цепи обмоток ( время нарастания тока в обмотке ). По этому говорить о какой либо изменяющейся частоте в цепи обмоток не приходится. Период коммутации должен быть как минимум равен постоянной цепи обмоток ротора, равен или меньше, а до этих пор гармонические сигналы в цепи фактически отсутствуют.Извините, как это F в процессе разгона ротора не меняется ? ? ?
Частота переключения (коммутации) щетками ламелей ротора при увеличении оборотов возрастает ? - Несомненно возрастает !
Примерно так.
С уважением, Дмитрий.
