Режимы работы машины постоянного тока

В двигателях параллельного возбуждения при неизменном токе в обмотке возбуждения (I_в = const) магнитный поток изменяется при нагрузке весьма незначительно, поэтому с некоторым прибли­жением можно принять Ф=const. В этом случае электромагнитный момент [см. (25.24)] пропорционален току в цепи якоря и механи­ческая характеристика n = f (M) может быть представлена зави­симостью n = f (I_a) (рис. 29.8). Если эту характеристику продол­жить в обе стороны за пределы осей координат (прямая 1), то можно показать, что электрическая машина в зависимости от вели­чины и знака внешнего момента, действующего на ее вал со сторо­ны связанного с ним механизма, может работать в трех режимах: двигательном, тормозном и генераторном.

При работе двигателя без нагрузки ток в цепи якоря I_а0 не­большой. При этом частота вращения n = n₀ (точка А). Затем с появлением на валу двигателя нагрузочного момента, противо­действующего вращающему, ток в цепи якоря возрастает, а часто­та вращения уменьшается. Если увеличить противодействующий момент до значения, при котором якорь двигателя остановится (точка В), то ЭДС Е_а = 0 и ток двигателя достигает значения I_ак == U/∑r. Если двигатель применяют для привода механизма, нагрузочный момент которого может быть больше вращающегося (например, привод барабана, на который наматывается трос с грузом), то при последующем увеличении нагрузочного момента этого механизма якорь машины вновь начнет вращаться, но теперь уже в другую сторону. Теперь момент, действующий на вал элек­трической машины со стороны нагрузочного механизма, будет вращающим, а электромагнитный момент машины — тормозящим, т. е. электрическая машина перейдет в тормозной режим. При работе машины в этом режиме ЭДС якоря действует согласо­ванно с напряжением, т. е. I_a = (U + E_а)/∑r.

При использовании машины в тормозном режиме необходимо принять меры для ограничения тока якоря. С этой целью в цепь якоря включают добавочное сопротивление, величина которого обеспечивает получение искусственной характеристики двигателя, пересекающейся с осью абсцисс при токе якоря I_аном < I_ак (штри­ховая прямая).

Если при работе двигателя в режиме х. х. к его валу при­ложить момент, направленный в сторону вращения якоря, то частота вращения, а следовательно, и ЭДС Е_а начнут воз­растать. Когда ЭДС Е_а = U, машина не будет потреблять тока из сети (точка С) и частота вращения якоря достигает зна­чения, называемого пограничной частотой вращения n_х.х.

При дальнейшем увеличении внешнего момента на валу машины ЭДС Е_а станет больше напряжения, а в цепи якоря опять возникает ток, но другого направления. При этом маши­на перейдет в генераторный режим: механическая

иый режим режим

Рис. 29.8. Режимы работы машины постоянного тока:

1 — с параллельным (независимым) возбуждением; 2 — со смешанным возбуждением; 3 — с последова­тельным возбуждением

энергия, затрачиваемая на вращение якоря, будет преобразовы­ваться в электрическую и поступать в сеть.

Перевод машины из двигательного в генераторный режим ис­пользуют для торможения двигателя, так как в генераторном ре­жиме электромагнитный момент является тормозящим (рекупера­тивное торможение).

Date: 2015-09-05; view: 2231; Нарушение авторских прав