Схемы включения, характеристики и область применения двигателей постоянного тока

По схеме включения обмоток возбуждения главных полюсов двигатели постоянного тока делятся на двигатели независимого, параллельного, последовательного и смешанного возбуждения.

В двигателях независимого возбуждения обмотка возбуждения питается от отдельного источника постоянного напряжения. В двигателях параллельного возбуждения обмотка возбуждения и обмотка якоря включены параллельно и питаются от одного источника. В двигателях последовательного и смешанного возбуждения есть обмотка возбуждения, включенная последовательно с обмоткой якоря. В двигателях малой мощности поток возбуждения может быть создан с помощью постоянных магнитов. Наибольшее применение находят двигатели параллельного и смешанного возбуждения.

Основные уравнения и величины, характеризующие двигатели. Такими величинами являются: механическая мощность на валу Р2, питающее напряжение U, ток, потребляемый из сети I, ток якоря Iя, ток возбуждения Iв, частота вращения n, электромагнитный момент Мэм. Зависимость между этими величинами описывается:

Ø уравнением электромагнитного момента: Мэм = См Iя Ф;

Ø уравнением электрического состояния цепи якоря: U = Епр + Rя Iя; Епр = СEnФ; (1.4)

Ø уравнением моментов: Мэм = Мс + Мпот + Мд, где Мс – момент сопротивления на валу, создаваемый нагрузкой; Мпот – момент потерь, создаваемый всеми видами потерь в двигателе; Мд – динамический момент, создаваемый инерционными силами;

Характеристики двигателей. Важнейшей из характеристик является механическая n (Мс) – зависимость частоты вращения n от момента на валу (далее индекс «с» опускается) при U = const, Iв = const. Она показывает влияние механической нагрузки (момента) на валу двигателя на частоту вращения, что особенно важно знать при выборе и эксплуатации двигателей. Другие характеристики двигателей: регулировочная n (Iв), скоростная n (Iя), рабочие М, Р1, n, I, h(Р2) – здесь подробно не рассматриваются.

Механические характеристики могут быть естественными и искусственными. Под естественными характеристиками понимаются характеристики, снятые при отсутствии в схеме каких-либо дополнительных сопротивлений, например, реостатов в цепях якоря или возбуждения, искусственными – при наличии таких сопротивлений.

Уравнение механической характеристики двигателя. Оно может быть получено из (1.1). Подставим вместо Е ее значение в (1.4), тогда

n = (U – Rя Iя)/С_ЕФ. (1.5)

Заменяя Iя его значением из (1.2), получаем уравнение механической характеристики:

(1.6)

Вид механической характеристики определяется характером зависимости потока от нагрузки двигателя, что в свою очередь зависит от схемы включения обмотки возбуждения.

Дата добавления: 2015-07-16