Технические данные двигателя постоянного тока с независимым возбуждением 2ПН100L-УХЛ1

Номинальная мощность	1, 1 кВт
Напряжение питания	220 В
Номинальный ток якоря	6, 8 А
Номинальная частота вращения К.п.д. Номинальный ток возбуждения	1500 об/мин 74% 0, 76 А
Сопротивление постоянному току обмотки якоря (по щеткам)	2, 33 Ом
Сопротивление добавочных полюсов (комплекта)	1, 4 Ом
Масса	39 кг

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Конструкция ДПТ

ДПТ состоит из трех основных частей: статора с обмоткой возбуждения, ротора с якорной обмоткой и щеточно-коллекторного узла, необходимого для подведения напряжения к обмотке якоря (далее ОЯ). При этом щетки неподвижны, а коллектор жестко связан с якорем.

В ДПТ для улучшения условий коммутации могут быть также предусмотрены и дополнительные полюса, а для компенсации поперечной реакции якоря и компенсационные обмотки на полюсах статора.

В зависимости от способа электромагнитного возбуждения ДПТ подразделяют на ДПТ с НВ, ПВ и смешанным возбуждением. Иногда встречается название «ДПТ с параллельным возбуждением», однако такой ДПТ является частным случаем ДПТ с НВ и этот термин применяется как доопределяющий.

В данной работе исследуются ДПТ с НВ и ПВ.

Уравнение электромеханической характеристики ДПТ с НВ

Схема включения ДПТ с НВ представлена на рис. 3.1

Рис. 3.1. Схема включения ДПТ с НВ.

Для ДПТ с НВ справедлива система уравнений, описывающая его статическое состояние:

(3.1)

где - напряжение питания якорной цепи, В; - суммарное сопротивление якорной цени, Ом, , - сопротивления обмотки якоря, - добавочное сопротивление в цепи якоря; - электромагнитный момент, Нм; ток якоря, А; - угловая скорость вращения двигателя, рад/с; - ЭДС вращения якоря, В; и - коэффициенты пропорциональности; - постоянная ДПТ ( - число пар полюсов; - число активных проводников обмотки якоря; - число пар параллельных ветвей обмотки якоря );.

При использовании системы СИ имеет место численное равенство коэффициентов пропорциональности, которые можно обозначить : , где - конструктивный коэффициент двигателя, - магнитный поток, Вб.

Решая совместно первые два уравнения в системе (3.1) можно получить уравнение электромеханической характеристики ДПТ, которое определяет зависимость :

(3.2)

Графическое изображение электромеханической характеристики

Из пропорциональной связи между и следует, что графики механической и электромеханической характеристик ДПТ с НВ при соответствующем масштабировании по оси абсцисс величин и совпадают, поэтому часто обозначение оси абсцисс приводится как .

Из анализа уравнения электромеханической характеристики (3.2) следует, что она может быть представлена прямой линией (рис. 3.2) при неизменных , и .

Если и , то электромеханическая характеристика называется естественной. При изменении хотя бы одного из указанных параметров электромеханическая характеристика называется искусственной. Таким образом, ДПТ с НВ обладает лишь одной естественной характеристикой и множеством искусственных.

Рис. 3.2. Механические (электромеханические) характеристики ДПТ с НВ в двигательном режиме при различных значениях добавочного сопротивления < .

Анализ уравнений электромеханической характеристики

Скорость холостого хода

При имеет место режим идеального холостого хода и при этом

(3.3)

Ток короткого замыкания

С увеличением нагрузки на валу ДПТ возрастает и ток якоря , т.к. , а это в свою очередь ведет к снижению . Если к якорю подведено напряжение, то при имеет место режим короткого замыкания, при котором, как следует из (3.2), ток короткого замыкания (называемый также пусковым током)

. (3.4)

Максимальное значение тока короткого замыкания имеет место при , когда , и оно может в десятки раз превышать величину номинального значения тока якоря двигателя, т. к. величина сравнительно малая.

Реально режим короткого замыкания имеет место кратковременно, при пуске двигателя и при стопорении двигателя моментом сопротивления.

Ограничение величины

При прямом пуске двигателя значения тока , поэтому якорная обмотка может быстро перегреться и выйти из строя. Кроме того, большие токи негативно влияют и на работоспособность щеточно-коллекторного узла.

Это обуславливает необходимость ограничения до допустимой величины либо введением дополнительного сопротивлений в якорную цепь , либо уменьшением значения питающего напряжения .

Величина максимально допустимого тока определяется коэффициентом перегрузки по току

, (3.5)

обычно принимающим значения от 2 до 5, в зависимости от типа двигателя.

Максимально допустимый ток короткого замыкания должен соответствовать неравенству

. (3.6)

Для микродвигателей обычно осуществляется прямой пуск без добавочных сопротивлений, но с ростом габаритов ДПТ необходимо производить реостатный пуск, особенно если привод с ДПТ используется в напряженных режимах с частыми пусками и торможениями.

Практически следует помнить, что, если не ограничивать пусковые токи, то частыми пусками можно сжечь обмотку якоря ДПТ.

С введением в цепь якоря жесткость электромеханической характеристики уменьшается, что и видно на рис. 3.2.

Предыдущая 123 4 5 6 7 Следующая