Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Краткие сведения из теории





Электрические машины постоянного тока обладают свойством обратимости, т.е. могут работать в режиме генератора электричес­кой энергии и в режиме двигателя. Принцип действия двигателя постоянного тока основан на взаимодействии проводника, в кото­ром протекает ток, с магнитным полем электромагни­тов. В результате взаимодействия будут возникать механические силы, направление которых легко определить правилом левой ру­ки. Для того, чтобы пары сил создали вращающие моменты в одном направлении, необходимо, чтобы под всеми северными полюсами в обмотке якоря был ток одного направления, а под южным – другого. Эту задачу выполняет коллектор двигателя постоянного тока, пе­риодически изменяющий направление тока в витках обмотки якоря. Из этого вытекает принципиальная возможность изменения напра­вления момента вращения, а, следовательно, и направление враще­ния двигателя при помощи: а) изменения направления тока в об­мотке якоря; б) изменения направления тока в обмотке возбужде­ния.

При одновременном изменении направления тока в якоре и в обмотке возбуждения направление вращения не изменится. Величина вращающего момента М прямо пропорциональна току якоря IЯ и величине магнитного потока Ф, создаваемого электромагни­тами, т.е.

M = CM × IЯ × Ф,

где СM - постоянный коэффициент, зависящий от конструкции машины постоянного тока.

При работе двигателя постоянного тока, работе генерато­ра, в обмотке якоря индуктируется эдс

EЯ = CЕ × Ф × n,

где n - число оборотов двигателя; СE - постоянный коэф­фициент, зависящий от конструкции машины постоянного тока. Для двигателя направление этой эдс будет противоположным нап­равлению приложенного от сети напряжения, поэтому она назы­вается противоэлектродвижущей силой двигателя. В отличие от генератора противоэлектродвижущая сила двигателя будет мень­ше приложенного от сети напряжения на величину падения нап­ряжения в якоре машины. Таким образом, для двигателя имеем

U = EЯ + IЯ × RЯ ,

откуда

В начальный момент пуска двигателя постоянного тока, когда n = 0, противоэлектродвижущая сила EЯ = 0, вследствие чего ток в цепи якоря резко возрастет, будучи ограниченным только небольшим сопротивлением обмотки якоря. Чтобы уменьшить ток в момент пуска электродвигателя, последователь­но с обмоткой якоря включают специальный пусковой реостат. Соп­ротивление пускового реостата определяют из условия, что пуско­вой ток IЯН не должен превышать (1,5 ... 2,5 ) IЯ.Н.



Тогда

Выражение для числа оборотов двигателя с параллельным возбуждением имеет вид:

,

т.е. скорость вращения двигателя будет прямо пропорциональна подведенному к зажимам якоря напряжению и обратно пропорциональ­но величине магнитного потока.

Таким образом, регулирование числа оборотов у двигателя постоянного тока может быть осуществлено либо при помощи изме­нения напряжения на зажимах якоря, либо изменением ве­личины магнитного потока Ф. На практике используют как первый, так и второй способ в зависимости от применяемого типа двигате­ля постоянного тока.

Пуск в ход двигателя с параллельным возбуждением, принци­пиальная схема которого дана на рис.4.2 , производится с включенным в цепь якоря пусковым реостатом Пр1. Как видно из схемы, обмот­ка возбуждения двигателя подключается почти к полному напряже­нию в сети. Вследствие того, что величина магнитного потока полюсов Ф прямо пропорциональна напряжению U, можно сделать вы­вод, что в процессе работы магнитный поток для двигателей с па­раллельным возбуждением остается почти неизменным. Механическая характеристика такого двигателя «жесткая».

 

Рисунок 4.2 - Схема включения двигателя параллельного возбуждения

Регулирование числа оборотов двигателя с параллельным воз­буждением при помощи изменения напряжения на зажимах якоря осуществляется изменением сопротивления регулировочного реостата, включенного последовательно с якорем на долговременную работу (реостатное регулирование). Такое регулирование неэкономично, т.к. обуславливает значительную мощность потерь RЯ · IЯ2.

Регулирование оборотов двигателя изменением величины маг­нитного потока (полюсное регулирование) на практике осуществляется при помощи регули­ровочного реостата RB, включенного в цепь обмотки возбужде­ния. Такое регулирование экономично, т.к. ток возбуждения IВ относительно мал, но значительное увеличение оборотов может обусловить перегрузку коллектора и якоря по току.

Пуск в ход двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением (сериес - двигатель), принципиальная схема которого дается на рис.4.3, в основном аналогичен пуску двигателей с па­раллельным возбуждением. Однако в отличие от шунтовых двига­телей работа сериес-двигателя в режиме холостого хода недо­пустима.

Действительно, число оборотов для двигателя с последова­тельным возбуждением может быть определено по формуле:

Для двигателя с последовательным возбуждением ток якоря явля­ется и током возбуждения. При IЯ ® 0 будет IВ ® 0, следовательно, магнитный поток Ф будет стремиться к нулю. Как видно из приведенной формулы при Ф ® 0, U = const и RЯ = const, число оборотов n ® ¥, т.е. двигатель пойдет в «разнос».



Рисунок 4.3 - Схема включения двигателя последовательного

Возбуждения

К особенностям двигателя с последовательным возбуждением отно­сится то, что его скорость вращения не является постоянной как у параллельного двигателя, а зависит от нагрузки. При больших механических нагрузках, а, следовательно, и больших токах якоря IЯ благодаря росту падения напряжения на якоре IЯ × RЯ и особенно росту потока Ф скорость двигателя будет резко уменьшаться. Механическая характеристика двигателя с последовательным возбуждением «мягкая».

Основным достоинством двигателей с последовательным возбуждением является способность создавать большой вращаю­щий момент при сравнительно небольших токах в якоре. Эта осо­бенность двигателей в сочетании с их скоростной характеристи­кой обеспечила им широкое применение на электротранспорте, в кранах, в насосах.

Регулирование числа оборотов при помощи регулировочного реостата в цепи якоря принципиально не отличается от регули­рования для двигателя с параллельным возбуждением и является неэкономичным. На практике, особенно в электротяге, чаще ре­гулирование осуществляется при помощи шунтирования обмотки возбуждения, благодаря чему изменяется величина магнитного потока. В этом случае, согласно первому закону Кирхгофа, мож­но записать (см. рис.4.3)

IЯ = IB + IШ,

где IВ – ток последовательной обмотки; IШ – ток в цепи регулировочного реостата, подключенного параллельно последова­тельной обмотке. Так как с уменьшением RШ увеличивается ток IШ и уменьшается ток IВ, а следовательно, и магнитный поток Ф, то скорость двигателя при этом будет возрастать.

 

Тест к зачету по лабораторной работе № 4

УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ:

4.1. А) станина

Б) сердечник основного полюса

В) дополнительный полюс

Г) коллектор

Д) обмотка якоря

Е) сердечник якоря

Ж) обмотка возбуждения

З) вал

И) щетки

К) полюсный наконечник

 

 

УКАЖИТЕ НОМЕР ПРАВИЛЬНОГО ОТВЕТА:

4.2. ЯКОРЬ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА ВРАЩАЕТСЯ ЗА СЧЕТ

1) внешних механических сил 2) взаимодействия Iя и Ф

3) взаимодействия Iв и Ф 4) взаимодействия Ея и Ф

4.3. КОЛЛЕКТОР В РЕЖИМЕ ДВИГАТЕЛЯ СЛУЖИТ ДЛЯ

1) выпрямления тока якоря 2) изменения направления тока якоря

3) выпрямления Ея 4) создания магнитного потока

4.4. ДОПУЩЕНА ОШИБКА В ФОРМУЛЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ДВИГАТЕЛЯ

1. 2.

3. 4.

Естеств. хар-ка
Мном
n0
n
Фном
М
4.5. ДЛЯ ЗАДАННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЕРНЫ СООТНОШЕНИЯ

1. Ф1 > Ф2 > Ф3 > Ф4

2. Ф1 < Ф2 < Ф3 < Ф4

3. Ф1 < Ф2 < ФНОМ ; Ф3 = Ф4 = Фном

4. Ф1 > Ф2 > ФНОМ ; Ф3 = Ф4 = ФНОМ

 

 

4.6. ЧТОБЫ ПРИ ПУСКЕ IЯП = 2,0 · IНОМ НАДО В ЦЕПЬ ЯКОРЯ ВКЛЮЧИТЬ ПУСКОВОЙ РЕОСТАТ СОПРОТИВЛЕНИЕМ

1.

Данные двигателя Рном = 10 кВт, Uном = 110 В, Iном = 100 А, RЯ = 0,1 Ом
1 Ом

2. 0,65 Ом

3. 0,55 Ом

4. 0,45 Ом

УКАЖИТЕ НОМЕР НЕПРАВИЛЬНОГО ОТВЕТА:

4.7. ЕСЛИ ПРИ М = const ПЕРЕДВИНУТЬ ДВИЖОК РЕОСТАТА ВНИЗ, ТО

1.

+
-
IШ уменьшится

2. IВ уменьшится

3. n уменьшится

4. Ф увеличится

4.8. ЕСЛИ ПРИ М = const ПЕРЕДВИНУТЬ ДВИЖОК РЕОСТАТА ВНИЗ, ТО

1.

+
-
Iя не изменится

2. n увеличится

3. Ф уменьшится

4. ЕЯ увеличится

 

 






Date: 2016-07-05; view: 59; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2019 year. (0.011 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию