Работа машин постоянного тока режиме двигателя.

Под действием напряжения, подведенного к якорю двигателя, в обмотке якоря появится ток I_я. При взаимодействии тока с магнитным полем индуктора возникает электромагнитный вращающий момент

где C_M - коэффициент, зависящий от конструкции двигателя.
На рис. 1 изображен схематично двигатель постоянного тока, выделен проводник якорной обмотки.

Ток в проводнике направлен от нас. Направление электромагнитного вращающего момента определится по правилу левой руки. Якорь вращается против часовой стрелки. В проводниках якорной обмотки индуцируется ЭДС,

Рис. 1 направление которой определяется правилом правой руки. Эта ЭДС направлена встречно току якоря, ее называют противо-ЭДС.

В установившемся режиме электромагнитный вращающий момент М_эм уравновешивается противодействующим тормозным моментом М₂ механизма, приводимого во вращение.

На рис. 2 показана схема замещения якорной обмотки двигателя. ЭДС направлена встречно току якоря. В соответствии со вторым законом Кирхгофа , откуда

. (1)

Уравнение (1) называется основным уравнением двигателя.

Из уравнения (1) можно получить формулы:

(2)
(3)

Магнитный поток Ф зависит от тока возбуждения I_в, создаваемого в обмотке возбуждения. Из формулы (3) видно, что частоту вращения двигателя постоянного тока n₂ можно регулировать следующими способами:

1. изменением тока возбуждения с помощью реостата в цепи обмотки возбуждения;

2. изменением тока возбуждения с помощью реостата в цепи обмотки возбуждения;

3. изменением напряжения U на зажимах якорной обмотки.

Чтобы изменить направление вращения двигателя на обратное (реверсировать двигатель), необходимо изменить направление тока в обмотке якоря или индуктора.

Механические характеристики двигателя постоянного тока.

Рассмотрим двигатель с параллельным возбуждением в установившемся режиме работы (рис. 2). Обмотка возбуждения подключена параллельно якорной обмотке.

, откуда

(1)

Механической характеристикой двигателя называется зависимость частоты вращения якоря n₂ от момента на валу M₂ при U = const и I_в = const.
Уравнение (1) является уравнением механической характеристики двигателя с параллельным возбуждением.

Эта характеристика является жесткой. С увеличением нагрузки частота вращения
такого двигателя уменьшается в небольшой степени (рис. 2).

На рисунке 3 изображен двигатель последовательного возбуждения. Якорная обмотка и обмотка возбуждения включены последовательно.

Рис. 2

Рис. 3

Ток возбуждения двигателя одновременно является током якоря. Магнитный поток индуктора пропорционален току якоря.

где k - коэффициент пропорциональности.
Момент на валу двигателя пропорционален квадрату тока якоря.

откуда

Механическая характеристика двигателя последовательного возбуждения является мягкой (рис. 4).

Рис. 4

Уравнение механической характеристики двигателя последовательного возбуждения выглядит следующим образом:

С увеличением нагрузки скорость двигателя резко падает.
С уменьшением нагрузки на валу двигатель развивает очень большую частоту вращения. Говорят, что двигатель идет вразнос. Работа двигателя последовательного возбуждения без нагрузки недопустима.
Двигатель смешанного возбуждения имеет механическую характеристику, представляющую собой нечто среднее между механическими характеристиками двигателя параллельного и последовательного возбуждения.
Двигатели с параллельным возбуждением применяются для привода станков и различных механизмов, требующих широкой регулировки скорости.
Двигатели с последовательным возбуждением применяются в качестве тяговых двигателей электровозов, трамваев и т.д.

Пуск в ход двигателя постоянного тока.

При пуске двигателя в ход необходимо: 1) обеспечить надлежащий пусковой момент и условия для достижения необходимой скорости вращения; 2) предотвратить возникновение чрезмерного пускового тока, опасного для двигателя.

Возможны три способа пуска двигателя в ход: 1) прямой пуск, когда цепь якоря подключается непосредственно к сети на ее полное напряжение; 2) пуск с помощью пускового реостата или пусковых сопротивлений, включаемых последовательно в цепь якоря; 3) пуск при пониженном напряжении цепи якоря.

Прямой пуск

При n = 0 также E_а = 0 и, согласно выражению

Iа = Uа / Rа.

(1)

В нормальных машинах R_а = 0, 02 – 0, 1, и поэтому при прямом пуске с U = U_н ток якоря недопустимо велик:

I_а = (5 – 10) I_н.

Вследствие этого прямой пуск применяется только для двигателей мощностью до нескольких сотен ватт, у которых R_аотносительно велико и поэтому при пуске I_а ≤ (4 – 6) I_н, а процесс пуска длится не более 1 – 2 с.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. D триггеры, работающие по фронту.
2. I. Общие обязанности машиниста перед приёмкой состава в депо.
3. I. Техники безопасности при подготовительных работах.
4. II. Работа со словарём. Научитесь одним движением руки открывать нужную букву в словаре.
5. II. Философия Древнего Востока
6. IV. Обязанности машиниста при сдачи состава в депо.
7. IX. Обязанности Машиниста при смене на
8. S 47. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ
9. V. Обязанности машиниста при нахождении состава в ПТО (ТО-1)
10. V. Регламент переговоров машиниста и помощника машиниста по поездной радиосвязи
11. VI. Обязанности машиниста при сдаче ЭПС в длительный
12. VI. Регламент переговоров ДСП станции с машинистами поездов (ТЧМ) при приеме, отправлении и пропуске поездов по железнодорожной станции