![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Электродвигатели постоянного тока. Свойства и механические характеристики
Электродвигатель постоянного тока состоит из неподвижной части (индуктора) с электромагнитами, на полюсах которых расположена обмот-ка возбуждения, и вращающегося якоря, обмотка которого соединена с коллектором. При подведении напряжения постоянного тока через коллек-тор к обмотке якоря одновременно подается напряжение и в обмотку возбуждения электромагнитов. При этом в магнитной системе индуктора возникает магнитный поток, взаимодействие которого с магнитным полем якоря приводит к образованию вращающегося момента, вызывающего вращения якоря. В зависимости от принятой схемы питания обмоток возбуждения машины постоянного тока подразделяются: - на двигатели с последовательным возбуждением; - на двигатели с параллельным возбуждении - на двигатели со смешанным возбуждением.
а - с последовательным возбуждением; б – с параллельным возбуждением; с – со смешанным возбуждением. ОВ – обмотка возбуждения; RП – реостат пусковой; RВ – реостат возбуждения. Рабочие параметры электродвигателей постоянного тока регулируются при помощи реостатов (RП и RВ) в цепи ротора и в цепи возбуждения ОВ. Подводимое к электродвигателю постоянного тока напряжение U урав-новешивается с индуцируемой в машине ЭДС Е и с падением напряжения в цепи якоря на его сопротивление R при прохождении тока I Индуцируемая в якоре ЭДС Где С – коэффициент пропорциональности, зависящий от конструкции машины; Ф – магнитный поток, Вб; n – частота вращения якоря. Механическая мощность развиваемая машиной Р Вращающий момент (Н∙ м) М=С∙ Ф∙ I Откуда I= И n= Это уравнение является уравнением механической характеристики электродвигателя постоянного тока. Механические характеристики электродвигателей постоянного тока с различным возбуждением имеют различную форму.
Рис. Механические характеристики электродвигателей постоянного тока: 1 – с последовательным возбуждением; 2 – со смешанным возбуждением; 3 – с параллельным возбуждением
Частота вращения якоря двигателя с последовательным возбуждением (кривая 1) резко изменяется с изменением нагрузки. Двигатель может преодолеть большой момент сопротивления при сильном снижении частоты вращения и наоборот, при резком снижении нагрузки частота вращения может возрасти до опасных пределов (воз-можность разноса). Механическая характеристика двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением ( кривая 3) подобна характеристике асинх-ронного двигателя в области устойчивой работы: при изменении нагрузки частота вращения ротора меняется незначительно. Характеристика двигателя со смешанным возбуждением (кривая 2) имеет промежуточную форму между вышеуказанными харак-теристиками, приближаясь к той или иной в зависимости от соотношения ампер-витков обмоток. При пуске электродвигателя пусковые токи достигают высоких значений. В период пуска n=0; E=0; I= U/R максимально (превышает номинальное значение в 8 – 15 раз). Для ограничения пусковых токов в цепь якоря вводят реостат RП, обеспечивающий превышение пускового тока над номинальным не более чем в 2 раза. В период пуска реостат в цепи якоря должен быть введен, а в цепи возбуждения реостат RП – выведен, при последовательном возбуждении – введен. При этих условиях пусковой ток имеет минимальное значение. По мере разгона пусковой реостат выводится из цепи. Частоту вращения электродвигателей постоянного тока можно регулировать тремя способами: - изменением сопротивления в цепи якоря R; - изменением магнитного потока; - изменением величины подводимого напряжения. Введение в цепь якоря сопротивления снижает его частоту вращения. При этом наклон кривых (механических характеристик двигателя) с ростом сопротивления увеличиваются и все они проходят ниже естественной характеристики. Но при таком способе проиходит значительная потеря энергии в реостате, значительное смягчение характеристик и необходимость иметь громоздкий реостат. Частоту вращения можно регулировать с помощью специальных устройств, позволяющих изменять напряжение в якоре в необходимых пределах. К таким устройствам относятся система генератор – двигатель (Г –Д) или управляемые выпрямители, выполняемые на базе различных элементов. Электрическое торможение двигателей постоянного тока произ-водится теми же способами, что торможение синхронных двигателей, т.е. возвратом энергии в сеть, электродинамическим способом и противо-током. Реверсирование двигателей достигается изменением полярности питающих проводов на клеммах обмотки якоря или обмотки воз-буждения. Преимущества двигателей постоянного тока. Возможность плавного регулирования частоты вращения в широком диапазоне. Недостатки двигателей постоянного тока. Необходимость иметь преобразовательные устройства, более сложная конструкция по сравнению с асинхронным двигателем, меньшая надежность в работе и меньший К.П.Д.
|