Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сериесного двигателя

Сериесного двигателя

Это свойство сериесных двигателей особенно ценно для целей тяги и внутризаводского

Изменение тока возбуждения. Регулирование осуществляется без потерь. Изменение скорости шунтового двигателя достигается изменением сопротивления, включаемого последовательно в цепь обмотки возбуждения. Пределы регулирования скорости достигают 1:2 до 1 :3. Регулируемые двигатели тяжелее и дороже нерегулируемых. Регулирование скорости сериесных двигателей может быть осуществлено шунтированием обмотки возбуждения или якоря с помощью небольшого сопротивления. Для увеличения скорости вращения ослабляется магнитный поток с помощью шунтирования обмотки возбуждения, шунтирование якоря увеличивает ток обмотки возбуждения по сравнению с током якоря и ведёт к снижению скорости. Этот способ регулирования применяется в крановых устройствах.

Зависимость скорости от момента n=/(/W) носит гиперболический характер, так же как у сериесных двигателей постоянного тока.

Сравнение характеристик [3]. Характеристики сериесных двигателей наиболее отвечают требованиям, предъявляемым к электроподвижному составу. Падающая скоростная характеристика обеспечивает снижение скорости на подъёмах, смягчающее перегрузку самих двигателей и системы энергоснабжения и целесообразное в отношении условий сцепления; на лёгких элементах профиля скорость автоматически повышается. Принудительное усиление магнитного потока при увеличении нагрузки обеспечивает надёжную коммутацию. Сериесные двигатели дают достаточно малые расхождения нагрузок отдельных двигателей электроподвижного состава и локомотивов одного поезда при расхождениях характеристик и дают меньшие толчки нагрузки и тягового-усилия при колебаниях напряжения сети. При равных условиях сериесные двигатели имеют наименьший вес и габаритные размеры благодаря высокому коэфициенту заполнения сериесной обмотки.

Регулирование (ослабление) магнитного потока сериесных двигателей достигается отключением части витков катушек главных полюсов или включением параллельно обмотке возбуждения шунтирующего сопротивления; редко (в двигателях электрокар) применяется последовательно-параллельное переключение катушек полюсов.

Максимальная сила тяги ограничивается условиями коммутации, механической прочностью и сцеплением. Максимальный по коммутации ток для сериесных двигателей постоянного тока обычно 1К = 2/й, соответствующее усилие тяги Fk = 2,4 -=- 2,5 F/j.

Механические характеристики сериес-ного двигателя постоянного тока. Механические характеристики сериесных двигателей аналитически нельзя выразить, так как в этих двигателях магнитный поток не остаётся постоянным, а кривая намагничивания железа Ф = /(/) не может быть представлена простой аналитической зависимостью.

Механические характеристики сериесных двигателей принято представлять графически. В таком виде в каталогах на двигатели даются зависимости скорости вращения п и момента двигателя Мд от тока якоря для естественной характеристики. Исходя из неё возможно построить характеристики и = / (М) для любой схемы включения сериесного двигателя.

Механические характеристики сериес-ного двигателя в сложных схемах его включения. Весьма разнообразные практические условия работы электроприводов требуют сериесных двигателей со значительно большим разнообразием характеристик по сравнению с тем, которое даётся простой схемой с последовательно включёнными сопротивлениями. Такие характеристики нужны для получения малых (ползучих) скоростей порядка 50°/0 от номинальной, для ограничения возможности разноса при отрицательных статических моментах (движение груза вниз), для достижения более высоких скоростей, чем те, которые даёт естественная характеристика. Все эти задачи решаются сложными схемами включения с шунтированием якоря и обмотки возбуждения.

мотки ротора активного и реактивного сопротивлений. Наиболее резко это сказывается в двигателях с глубокой впадиной и в двигателях Бушеро. На фиг. 27: а — типичная характеристика момента обыкновенного короткозамкну-того двигателя, б—двигателя Бушеро, в—двигателя с глубоким пазом. Возможен ряд других аналогичных вариантов характеристик. Для целей привода эти характеристики, как и характеристики сериесных двигателей постоянного тока, следует давать графически. На фиг. 28 приведены типичные характеристики двигателей, используемых в некоторых металлорежущих станках в США.

Фиг. 2. Универсальные характеристики сериесных двигателей типа КПД,

Для сериесных двигателей постоянного тока, обслуживающих механизмы передвижения, применяются Контакторные панели типа П, допускающие автоматический пуск (в функции времени), торможение противо-включением и изменение направления вращения двигателей. Панели ПС применяются для механизмов подъёма — спуска и допускают автоматический разгон и замедление электродвигателей, причём переход от двигательного режима при спуске лёгких грузов к тормозному режиму при спуске тяжёлых грузов также происходит автоматически.

а — шунтового двигателя постоянного тока; б — сериесного двигателя постоянного тока;

Пусковые характеристики электродвигателя постоянного тока при последовательном возбуждении (сериесного) представляют ^Особой гиперболы (приближенно), одной из асимптот которых яв-ч^ляется ось ординат, а второй — прямые, параллельные оси абс-цисс (рис. 0. 1, б). Двигатель этого типа запускают в том же порядке, что и шунтовой; разбег происходит по участкам характеристик, показанным жирными линиями (некоторые вопросы исследования запуска сериесного двигателя рассмотрены в § 5). Ввиду того, что при уменьшении момента внешнего сопротивления скорость якоря двигателя здесь неограниченно возрастает, его применение допустимо лишь на таких машинах, у которых внешнее сопротивление всегда достаточно велико. Например, его нельзя использовать при ременной передаче, так как случайное соскальзывание ремня и связанное с этим падение нагрузки может привести к разносу двигателя (разрыву якоря возникающими при больших оборотах весьма значительными центробежными силами). Наоборот, этот двигатель весьма целесообразен для привода таких машин, как подъемные краны, электровозы и прочие тяговые маищны, так как развиваемый им крутящий момент интенсивно увеличивается при возрастании статического сопротивления, причем, одновременно с этим число оборотов ротора уменьшается. Вследствие этого сериесные двигатели способны выдерживать большие перегрузки (в три и более раз по сравнению с номинальным моментом).

Сериесный электродвигатель. Обмотка возбуждения сериесного двигателя включается последовательно в цепь якоря. Магнитный поток здесь является функцией тока якоря. При увеличении нагрузки сериесный двигатель резко снижает скорость вращения, при разгрузке — повышает. При холостом ходе двигатель идёт ,в разнос». Применение сериесного двигателя недопустимо, где возможен его холостой ход. По этой причине недопустима работа его с ремённой передачей. Так как магнитный

поток сериесного двигателя пропорционален току якоря Ф

/а, а момент М = Ст1аФ, следовательно, момент, развиваемый им, примерно пропорционален 1^.

транспорта, где при больших значениях момента необходимо иметь невысокие скорости. В механизмах этого рода разнос двигателя невозможен благодаря жёсткому соединению с помощью зубчатой передачи. На фиг. 42, а и б приведена схема включения и характеристики сериесного двигателя.

Компаундный электродвигатель. Ком-паундный электродвигатель имеет шунтовую и последовательную обмотки возбуждения. В зависимости от того, какая обмотка преобладает, характеристики его могут приближаться к характеристикам шунтового или сериесного двигателя. Часто шунтовые двигатели снабжаются последовательной обмоткой для улучшения их пусковых свойств. Обычно небольшой последовательной обмоткой снабжаются шунтовые двигатели для получения устойчивой работы при переменной нагрузке. Это особенно необходимо при широкой регу-

Читать еще:  Что трещит при запуске холодного двигателя

Фиг. 1. Характеристики сериесного двигателя.

Электромеханические характеристики реостатного торможения для сериесного двигателя показаны на фиг. 9, из которой видно, что характеристики механически устойчивы. Для поддержания тормозного тока (тормозного усилия) с изменением скорости движения сопротивление RT должно изменяться согласно уравнению

ростная характеристика сериесного коллекторного двигателя сходна с характеристикой сериесного двигателя постоянного тока. Сходны также для этих машин и характеристики тягового усилия.

Экономические ступени скорости осуществляются переключением числа полюсов и каскадным включением двух двигателей. Число ступеней две-три, редко больше трёх. Наличие нескольких ступеней позволяет в известной степени приблизиться к свойствам сериесного двигателя путём перехода на тяжёлых участках пути на низшие ступени. Однако малое число ступеней ограничивает эту возможность, в связи с чем при равных средних скоростях движения мощность асинхронных двигателей должна быть на 20—30% больше, чем сериес-ных двигателей.

Механические характеристики сериесных двигателей принято представлять графически. В таком виде в каталогах на двигатели даются зависимости скорости вращения п и момента двигателя Мд от тока якоря для естественной характеристики. Исходя из неё возможно построить характеристики и = / (М) для любой схемы включения сериесного двигателя.

Электропоезда постоянного тока | Двигатели с последовательным возбуждением

Описание электропоездов и электровозов, расписание поездов, фотографии

Перечислим их основные преимущества. Обмотку якоря и возбуждения можно соединять разными способами: последовательно или параллельно. Кроме того, существуют двигатели, на которых обмотки возбуждения получают питание от постороннего источника (независимое возбуждение), применяют также электрические машины со смешанным возбуждением. На электропоездах до сих пор устанавливают двигатели последовательного, т.е. сериесного возбуждения.

Во-первых, указанный двигатель имеет лучшую конструкцию. Основная часть напряжения сети прикладывается к вращающейся обмотке якоря, на обмотку возбуждения приходится всего 5- 6 % (у двигателя с параллельным возбуждением напряжение на якоре равно напряжению на обмотке возбуждения). Кроме того, обмотки возбуждения находятся после якорей, т.е. под меньшим потенциалом. Поэтому снижается вероятность пробоя катушек, и при одинаковой механической и электрической прочности их можно изготовить с меньшими габаритами, с более дешевой изоляцией, чем для двигателя параллельным возбуждением. Электрическая машина получается дешевле и компактнее.

Во-вторых, сериесный двигатель при больших нагрузках и одном и том же токе развивает больший вращающий момент, чем двигатель с параллельным возбуждением, что важно при частых троганиях поезда. Подобный двигатель регулирует свою мощность в зависимости от нагрузки: при увеличении нагрузки уменьшается скорость и возрастает вращающий момент, при снижении нагрузки скорость растет, вращающий момент снижается. Это благоприятно и для самого двигателя, так как его можно

сделать менее мощным, и для системы энергоснабжения: чем равномернее нагрузка, тем меньше амплитуды нагрузок на тяговых подстанциях и падение напряжения в контактной сети.

Заметим, что при очень малых нагрузках сериесный двигатель вращается с недопустимо большой скоростью из-за малого магнитного потока. Такой режим недопустим из-за опасности механического разрушения. Хорошо известно, что, например, при срыве муфты двигатель, оказавшийся без нагрузки, идет вразнос.

Исследования показывают, что неизбежные колебания напряжения контактной сети менее негативно сказываются на сериесном двигателе, чем на двигателе параллельного возбуждения (шунтовом). Так, при скачке напряжения сети бросок тока у сериесного двигателя, имеющего мягкую характеристику, будет значительно меньше, чем у шунтового двигателя с жесткой характеристикой. Это наглядно подтверждают соответствующие графики в учебной литературе.

, Разница в свойствах материалов и допуски на обработку при изготовлении тяговых двигателей приводят к некоторым несовпадениям их рабочих характеристик. Поэтому при одной и той же скорости поезда, но разной толщине бандажей двигатели будут иметь разную скорость (частоту вращения), что приводит к их различному нагружению. Двигатели, развивающие большую скорость вращения и установленные на колесных парах с толстыми бандажами, будут более нагружены, чем менее быстроходные двигатели, связанные с колесными парами с тонкими бандажами. Это различие стараются устранить в депо при формировании колесно-моторных блоков: более быстроходные совмещают с колесными парами с меньшим диаметром бандажей и наоборот. На практике такое выравнивание ценно не только в режиме тяги, но и особенно, в режиме электрического торможения.

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Исторически первый электродвигатель работал именно на постоянном токе, так как во времена его изобретения в 1834 году Борисом Якоби единственным источником тока были гальванические батареи.

Принцип работы электродвигателя постоянного тока прост: в простейшем случае он имеет по одной паре полюсов на статоре и роторе, при этом направление тока в обмотке ротора дважды за оборот изменяется при помощи специального устройства – коллектора, представляющего собой набор пластин, соответствующий числу роторных обмоток.

При вращении ротора различные участки обмотки последовательно соединяются через щетки с внешним источником постоянного тока.

Так как электродвигатель с двухполюсным ротором имеет две мертвые точки, где запуск без внешнего импульса невозможен (полюса ротора находятся точно напротив полюсов статора, и равнодействующая сил отталкивания равна нулю), на практике используются только многополюсные роторы.

Кроме того, увеличение числа полюсов увеличивает равномерность вращения ротора.

Подключение обмотки якоря может быть различным:

Обмотка ротора не имеет прямого соединения со статором, такое подключение используется в схемах с регулировкой оборотов.

Обмотка якоря включена последовательно со статором. При увеличении нагрузки на сериесный электродвигатель его обороты резко падают (но возрастает крутящий момент), при уменьшении нагрузки возможен разнос. По этой причине сериесное возбуждение не используется там, где возможен холостой ход электродвигателя. Классический пример сериесного мотора – автомобильный электростартер.

Якорь подключается параллельно статору. При перегрузке крутящий момент на роторе не изменяется, при отсутствии нагрузки не возникает разнос.

Якорь имеет две обмотки, подключенных последовательно статору и параллельно с ним. По своим электромеханическим характеристикам компаундные электромоторы находятся между сериесными и шунтовыми – они способны поднимать крутящий момент при увеличении нагрузки и вместе с тем не склонны к разносу на холостом ходу.

Читать еще:  Электронная педаль газа принцип работы дизельного двигателя

Компаундное возбуждение часто используется в электроинструменте, где необходимо и ограничение максимальных оборотов, и устойчивость к росту нагрузок.

В зависимости от взаимного направления магнитных потоков обеих обмоток различают прямое и обратное компаундное включение: при обратном включении и правильном конструировании ротора возможно поддержание стабильных оборотов при изменении нагрузки, но такая схема склонна к периодическим колебаниям частоты вращения.

Сфера применения электродвигателей постоянного тока – это в первую очередь устройства и системы с батарейным питанием: от микромоторов карманных плейеров до мощных автомобильных электростартеров, тяговые двигатели легких электромобилей и электрокаров, аккумуляторный электроинструмент.

При всех своих достоинствах (простота устройства, высокий КПД, легкость реверса) электродвигатели постоянного тока имеют ряд серьезных недостатков:

  1. При вращении ротора в питающей цепи возникают импульсные помехи в момент перехода ламелей коллектора мимо щеток, к которым добавляются радиопомехи из-за искрения на коллекторе.
  2. Сам коллектор и токопроводящие щетки неизбежно изнашиваются. Неравномерный износ ламелей коллектора и изолятора между ними может приводить к нарушению контакта щеток и коллектора, снижению мощности и обгоранию ламелей.
  3. В ряде случаев искрение щеток усиливается настолько, что возникает так называемое «кольцевое пламя» — сплошная область ионизированного воздуха, окружающая коллектор с разрушительными последствиями. Для противодействия этому чаще всего используется принудительная вентиляция области коллектора, выносящая ионизированный воздух наружу.

УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Наиболее очевидный способ управления оборотами электродвигателя постоянного тока – это изменение тока в его обмотках и, следовательно, магнитного потока. Изначально в цепь питания ротора включался мощный реостат, однако этот способ управления имел явные недостатки:

Сложность автоматического поддержания оборотов.

Движок реостата приводился либо вручную, либо присоединялся к центробежному регулятору. В любом случае резкое увеличение нагрузки не могло быть быстро скомпенсировано.

Высокие потери мощности.

На мощных электродвигателях реостат значительно нагревался, снижая КПД двигательной установки и требуя введения дополнительного охлаждения.

Применение линейного стабилизатора для управления электродвигателем – это, по сути, замена механического реостата электронным: изменяя мощность, рассеиваемую линейным стабилизатором, изменяют ток в обмотках электродвигателя.

Частота этих импульсов строго пропорциональна оборотам двигателя, что широко используется в устройствах правления коллекторными двигателями.

Например, автомобильный доводчик стеклоподъемников автоматически отключает питание мотора, перестав фиксировать пульсацию тока в цепи питания стеклоподъемника (обнаружение момента остановки электродвигателя).

Совершенствование силовой электроники и в частности создание ключей с низким собственным падением напряжения в открытом состоянии (IGBT, MOSFET) позволило создать системы электронного управления широтно-импульсной модуляцией.

Суть широтно-импульсной модуляции (сокращенно ШИМ) состоит в изменении длительности импульсов тока при сохранении их постоянной частоты.

Основной проблемой схем с широтно-импульсной является индуктивность обмоток электродвигателя. Она делает невозможным моментальное нарастание и падение тока, искажая форму прямоугольного сигнала, подаваемого на электродвигатель. В свою очередь, при неправильном проектировании силового каскада ШИМ-контроллера это способно привести к перегреву силовых ключей и резкому падению КПД.

ПУСК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

В момент включения электродвигателя постоянного тока в питающую сеть возникает значительный бросок тока, так как пусковой ток электродвигателя в несколько раз (при мощностях, измеряемых киловаттами – до 20) превосходит номинальный. По этой причине прямой пуск электродвигателей используется только при небольших мощностях.

Осциллограмма тока якоря при этом становится близкой к пилообразной, а амплитуда пульсаций зависит от числа ступеней пускового реостата.

В тех случаях, когда нагрузка на электродвигатель находится в определенном заданном диапазоне, реостатный пуск производится в автоматическом режиме с помощью реле времени. Эта схема используется на ряде электропоездов, однако распространены и ручные контроллеры, управляемые машинистами.

Этого лишен пуск изменением питающего напряжения, применяемый в тех случаях, когда возможно управление источником тока, например, в электро трансмиссиях постоянного тока: в момент пуска приводящий генератор двигатель работает на минимальных оборотах, плавно набирая их по мере разгона.

Также могут применяться управляемые выпрямители, но этот способ более применим для электродвигателей низкой мощности.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Портал о домашнем оборудовании

Наличие обмотки возбуждения (ОВ) у двигателя постоянного тока позволяет осуществлять различные схемы подключения. В зависимости от того как включена ОВ, различают двигатели с независимым возбуждением, с самовозбуждением, которое делится на последовательное, параллельное и смешанное.

Двигатель с независимым возбуждением

В ДПТ с независимым возбуждением обмотку возбуждения подключают к отдельному источнику питания (рис. 1). Это может быть связано с различными напряжениями возбуждение Uв и напряжения цепи якоря U. При данной схеме подключения ОВ не имеет электрической связи с обмоткой якоря. Для уменьшения потерь в ОВ, и создания необходимой МДС необходимо уменьшить ток возбуждения, увеличив число витков. Обмотку возбуждения выполняют из малого числа витков, так чтобы ток Iв составлял 2…5% от Iя. Выбор данной схемы возбуждения для двигателя зависит от свойств электропривода.

ДПТ с параллельным возбуждением

По сути, схема подключения ОВ с параллельным возбуждением(рис.2) аналогична схеме с независимым возбуждением. Свойства двигателя при подключении по обеим схемам одинаковы. Плюсом данного вида подключения является то, что отпадает необходимость в отдельном источнике питания.

ДПТ с последовательным возбуждением

При подключении по данной схеме ОВ соединена последовательно цепи якоря (рис.3), при этом ток якоря равен току возбуждения. В связи с этим ОВ изготавливают из провода толстого сечения. Данную схему используют, если требуется обеспечить большой пусковой момент. При уменьшении нагрузки на валу меньше 25% от номинальной, частота вращения резко увеличивается и достигает опасных для двигателя значений. Характеристика ДПТ с последовательным возбуждением “мягкая”.

ДПТ со смешанным возбуждением

ДПТ со смешанным возбуждением (рис.4) имеет две ОВ, одна из которых соединена последовательна, а другая параллельно якорной цепи. При согласном соединении обмоток с увеличением нагрузки на валу растёт магнитный поток, что приводит к уменьшению частоты вращения. При встречном соединении суммарный магнитный поток с увеличением нагрузки уменьшается, что приводит к резкому увеличению частоты вращения. Это приводит двигатель к нестабильному режиму работы, поэтому последовательную обмотку выполняют из малого числа витков, чтобы при увеличении нагрузки магнитный поток снижался незначительно, тем самым стабилизируя работу двигателя.

Читать еще:  Щелкает в двигателе когда газуешь что это

Рассмотрим более подробно характеристики двигателя параллельного возбуждения, которые определяют его рабочие свойства.

Скоростная и механическая характеристики двигателя определяются равенствами (7) и (9), представленными в статье » «, при U = const и i в = const. При отсутствии дополнительного сопротивления в цепи якоря эти характеристики называются естественными .

Если щетки находятся на геометрической нейтрали, при увеличении I а поток Ф δ несколько уменьшится вследствие действия поперечной реакции якоря . В результате этого скорость n , согласно выражению (7), представленному в статье «Общие сведения о двигателях постоянного тока «, будет стремится возрасти. С другой стороны, падение напряжения R а × I а вызывает уменьшение скорости. Таким образом, возможны три вида скоростной характеристики, изображенные на рис. 1: 1 – при преобладании влияния R а × I а; 2 – при взаимной компенсации влияния R а × I а и уменьшения Ф δ ; 3 – при преобладании влияния уменьшения Ф δ .

Ввиду того что изменение Ф δ относительно мало, механические характеристики n = f (M ) двигателя параллельного возбуждения, определяемые равенством (9), представленным в статье «Общие сведения о двигателях постоянного тока «, при U = const и i в = const совпадают по виду с характеристиками n = f (I а) (рисунок 1). По этой же причине эти характеристики практически прямолинейны.

Характеристики вида 3 (рисунок 1) неприемлемы по условиям устойчивой работы (смотрите статью » «). Поэтому двигатели параллельного возбуждения изготавливаются со слегка падающими характеристиками вида 1 (рисунок 1). В современных высокоиспользованных машинах ввиду довольно сильного насыщения зубцов якоря влияние поперечной реакции якоря может быть настолько большим, что получить характеристику вида 1 (рисунок 1) невозможно. Тогда для получения такой характеристики на полюсах помещают слабую последовательную обмотку возбуждения согласного включения, намагничивающая сила которой составляет до 10% от намагничивающей силы параллельной обмотки возбуждения. При этом уменьшение Ф δ под воздействием поперечной реакции якоря частично или полностью компенсируется. Такую последовательную обмотку возбуждения называют стабилизирующей , а двигатель с такой обмоткой по-прежнему называется двигателем параллельного возбуждения.

Изменение скорости вращения Δn (рисунок 1) при переходе от холостого хода (I а = I а0) к номинальной нагрузке (I а = I ан) у двигателя параллельного возбуждения при работе на естественной характеристике мало и составляет 2 – 8% от n н. Такие слабо падающие характеристики называются жесткими. Двигатели параллельного возбуждения с жесткими характеристиками применяются в установках, в которых требуется, чтобы скорость вращения при изменении нагрузки сохранялась приблизительно постоянной (металлорежущие станки и прочее).

Рисунок 2. Механические и скоростные характеристики двигателя параллельного возбуждения при разных потоках возбуждения

Регулирование скорости посредством ослабления магнитного потока

Регулирование скорости посредством ослабления магнитного потока производится обычно с помощью реостата в цепи возбуждения R р.в (смотрите рисунок 1, б в статье » » и рисунок 1 в статье «Пуск двигателей постоянного тока «). При отсутствии добавочного сопротивления в цепи якоря (R ра = 0) и U = const характеристики n = f (I а) и n = f (M ), определяемые равенствами (7) и (9), представленными в статье «Общие сведения о двигателях постоянного тока «, для разных значений R р.в, i в или Ф δ имеют вид, показанный на рисунке 2. Все характеристики n = f (I а) сходятся на оси абсцисс (n = 0) в общей точке при весьма большом токе I а, который, согласно выражению (5), представленному в статье «Общие сведения о двигателях постоянного тока «, равен

I а = U / R а.

Однако механические характеристики n = f (M ) пересекают ось абсцисс в разных точках.

Нижняя характеристика на рисунке 2 соответствует номинальному потоку. Значения n при установившемся режиме работы соответствуют точкам пересечения рассматриваемых характеристик с кривой M ст = f (n ) для рабочей машины, соединенной с двигателем (жирная штриховая линия на рисунке 2).

Точка холостого хода двигателя (M = M 0 , I а = I а0) лежит несколько правее оси ординат на рисунке 2. С увеличением скорости вращения n вследствие увеличения механических потерь M 0 и I а0 также увеличиваются (тонкая штриховая линия на рисунке 2).

Если в этом режиме с помощью приложенного извне момента вращения начать увеличивать скорость вращения n , то E а [смотрите выражение (6) в статье «Общие сведения о двигателях постоянного тока «] будет увеличиваться, а I а и M будут, согласно равенствам (5) и (8), представленным в статье «Общие сведения о двигателях постоянного тока «, уменьшаться. При I а = 0 и M = 0 механические и магнитные потери двигателя покрываются за счет подводимой к валу механической мощности, а при дальнейшем увеличении скорости I а и M изменят знак и двигатель перейдет в генераторный режим работы (участки характеристик на рисунке 2 левее оси ординат).

Двигатели общего применения допускают по условиям коммутации регулирование скорости ослаблением поля в пределах 1: 2. Изготавливаются также двигатели с регулированием скорости таким способом в пределах до 1: 5 или даже 1: 8, но в этом случае для ограничения максимального напряжения между коллекторными пластинами необходимо увеличить воздушный зазор, регулировать поток по отдельным группам полюсов (смотрите статью «Регулирование скорости вращения и устойчивость работы двигателей постоянного тока «) или применить компенсационную обмотку. Стоимость двигателя при этом увеличивается.

Регулирование скорости сопротивлением в цепи якоря, искусственные механическая и скоростная характеристики

Если последовательно в цепь якоря включить добавочное сопротивление R ра (рисунок 3, а ), то вместо выражений (7) и (9), представленных в статье «Общие сведения о двигателях постоянного тока «, получим

(1)
(2)

Сопротивление R ра может быть регулируемым и должно быть рассчитано на длительную работу. Цепь возбуждения должна быть включена на напряжение сети.

Рисунок 3. Схема регулирования скорости вращения двигателя параллельного возбуждения с помощью сопротивления в цепи якоря (а ) и соответствующие механические и скоростные характеристики (б )

Характеристики n = f (M ) и n = f (I а) для различных значений R ра = const при U = const и i в = const изображены на рисунке 3, б (R ра1

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector