Рубрики
Электропитание устройств связи

Двигатели постоянного тока

Глава II

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

§ 7. Классификация электродвигателей постоянного тока по способу возбуждения

Двигатель с параллельным возбуждением (рис. 18, а).

Трехзажимный пусковой реостат (рис. 18, б) состоит из нескольких секций сопротивлений, концы которых присоединены к неподвижным контактам 1, 2, 5, …, 6. Для подключения цепи возбуждения служит сплошная металлическая дуга, соединенная с зажимом В. Ручка пускового реостата имеет два контакта, скользящих по контактам 1,2,3, …, 6 и по дуге.

Перед пуском двигателя подвижной контакт рукоятки должен касаться холостого контакта К пускового реостата ПР, а регулировочный реостат РР следует вывести. После включения рубильника Р и перевода рычага пускового реостата на первый рабочий контакт якорь двигателя начнет вращаться. Обмотка возбуждения подключается к питающей сети через дугу реостата, а обмотка якоря — через последовательно соединенные секции сопротивлений. По мере нарастания частоты вращения ток якоря уменьшается и рычаг пускового реостата переводят на контакты 2, 3, 4, 5 и 6. В положении 6 сопротивление пускового реостата полностью выключается.

Рис. 18. Схема и характеристики двигателя параллельного возбуждения

На якорь двигателя подается полное напряжение сети U. Для остановки двигателя его следует разгрузить и быстро отвести ручку пускового реостата на холостой контакт. Благодаря тому, что контакт 1  соединен с дугой пускового реостата, цепь возбуждения при выключении двигателя не разрывается, а замыкается на цепь якоря. В противном случае на пусковом реостате возникает сильное искрение, а в обмотке возбуждения наводится значительное напряжение, опасное для изоляции обмотки.

Рабочие характеристики двигателя (рис. 18, в) выражают зависимость частоты вращения r, вращающего момента М, тока I и к. п. д. η от развиваемой двигателем полезной мощности Р2 при неизменном напряжении сети. Частота вращения якоря двигателя

При постоянном напряжении U ток возбуждения двигателя остается без изменения, но магнитный поток с увеличением нагрузки несколько уменьшается из-за реакции якоря. С другой стороны, с увеличением нагрузки возрастает ток Iя и внутреннее падение напряжения Iяrя.

Интересно почитать:   Гальванические элементы

Уменьшение магнитного потока увеличивает частоту вращения, а увеличение падения напряжения в обмотке якоря уменьшает ее. В исполненной машине обычно преобладает последняя причина, а частота вращения двигателя с параллельным возбуждением с увеличением нагрузки от нуля до номинальной уменьшается на 5—10 %.

Развиваемая двигателем полезная мощность

Отсюда вращающий момент

Рис. 19. Схема и рабочие характеристики двигателя последовательного возбуждения

При постоянной частоте вращения двигателя п вращающий момент М был бы прямо пропорционален мощности Р2 и зависимость М =

имела бы вид прямой, проходящей через начало координат. В действительности частота вращения с увеличением нагрузки несколько снижается, и машина имеет момент холостого хода М0.

Следовательно, кривая

несколько отклоняется от прямой вверх и начинается с ординаты М0. Увеличение тока I практически пропорционально полезной мощности двигателя Р2, и график тока

имеет вид прямой линии. К. п. д. двигателя с увеличением нагрузки быстро растет и достигает предельного значения (0,8—0,9) при нагрузке, близкой к Рн/2, оставаясь в дальнейшем почти постоянным. Чтобы с увеличением нагрузки частота вращения была постоянной, следует уменьшить магнитный поток двигателя, что достигается уменьшением тока возбуждения при помощи регулировочного реостата.

Регулировочная характеристика выражает зависимость тока возбуждения Iв от тока якоря Iя (рис. 18, г) при постоянном напряжении U и частоте вращения n, т. е.

при U = const и n = const. Эта характеристика показывает, как следует регулировать ток возбуждения, чтобы при различных нагрузках частота вращения якоря двигателя оставалась неизменной.

На предприятиях проводной связи электродвигатели с параллельным возбуждением применяются в установках гарантированного питания переменным током.

Двигатель с последовательным возбуждением (рис. 19, а).

Обмотка возбуждения ОВ двигателя с последовательным возбуждением, обмотка якоря Я и пусковой реостат ПР соединяются последовательно. Пуск двигателя следует производить с нагрузкой, которая должна быть не менее 20—25 % номинальной. Эта особенность двигателя вытекает из того, что ток возбуждения Iв равен току якоря Iя. При холостом ходе или малых нагрузках потребляемый ток незначителен, следовательно, незначителен и магнитный поток Ф, а частота вращения достигает опасного для него значения.

Интересно почитать:   Электрическая централизация

Во избежание «разноса» при внезапной разгрузке для этих двигателей применяют зубчатую передачу или непосредственное соединение вала двигателя с рабочим механизмом.

Рабочие характеристики двигателя с последовательным возбуждением представлены на рис. 19, б. Следует обратить внимание на две особенности характеристик: 1) значительное снижение частоты вращения при увеличении нагрузки; 2) резкое увеличение вращающего момента

при увеличении нагрузки. В приведенной формуле CM1 — коэффициент пропорциональности магнитного потока и тока до насыщения стали; См

2

СмСм1.

Свойства двигателей с последовательным возбуждением развивать большие вращающие моменты, приблизительно пропорциональные квадрату тока при малых скоростях двигателя, и, наоборот, малые вращающие моменты при больших скоростях обусловливают их применение в подъемных механизмах, электровозах и тепловозах. Регулирование частоты вращения двигателя с последовательным возбуждением обычно осуществляют регулировочным реостатом, включенным параллельно обмотке возбуждения. В устройствах железнодорожной связи электродвигатели с последовательным возбуждением используются в телеграфной аппаратуре.

Двигатель со смешанным возбуждением.

Двигатель со смешанным возбуждением (рис. 20) имеет две обмотки возбуждения: параллельную OBUI и последовательную ОВС. Обмотки возбуждения, расположенные на одних полюсах, имеют токи одного или разных направлений. В первом случае магнитный поток полюсов

, а частота вращения якоря

Машины такого типа обладают свойствами двигателей последовательного возбуждения, но благодаря постоянному магнитному потоку параллельной обмотки возбуждения они не подвергаются опасности разноса при малых нагрузках и холостом ходе.

При встречном соединении обмоток возбуждения магнитный поток полюсов Ф

, а частота вращения якоря

Двигатели такого типа обладают постоянной скоростью, так как с увеличением нагрузки возрастающий магнитный поток вспомогательной последовательной обмотки Фовс несколько размагничивает машину и компенсирует действие внутреннего падения напряжения

Рис. 20. Схема двигателя смешанного возбуждения

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять
Политика конфиденциальности