![]() |
Электрические машины постоянного тока |
![]() |
![]() |
• Обзор сайта • | ![]() |
![]() |
• Электротехника • | ![]() |
|
|
Изобретение электродвигателя постоянного тока относится к 1834 г. и было
сделано Б. С. Якоби.
Так как одна и та же машина может работать в режиме генератора или двигателя, то
естественно, что падение напряжения в обмотке якоря при номинальном токе у нее
будет одно и то же. Это падение напряжения
Iнrя
=
I (4
10)%
Uн. Следовательно, если к зажимам
неподвижного якоря приложить напряжение
U = Uн , то его
ток будет в
25 - 10 раз больше
Iн.
На такой ток не рассчитаны ни обмотка якоря, ни его щетки и коллектор. Поэтому
напряжение на зажимах якоря при пуске с номинальным током должно быть понижено
на
( 96 -
90%)Uн
включением реостата
rр последовательно
с якорем.
Реостат, предназначенный для ограничения и регулирования пускового тока,
называется
п у с к о в ы м реостатом. Для удешевления реостата считают возможным
пускать двигатель с пусковым током, равным
(1.5
2.0)Iн.
Тогда пусковой ток
откуда можно подсчитать сопротивление
rр.
При вращении якоря в его обмотке наводится противо-э. д. с. и ток якоря
по мере нарастания скорости уменьшается.
Надобность в реостате постепенно отпадает, и его сопротивление ступенями
уменьшается до нуля. Тогда ток
Если двигатель вращается вхолостую, то противо-э. д. с. достигает
99%
Uн при токе холостого хода
Iя =
Iх
(5
10
%)Iн.
При нагрузке на валу, если ток
Iя =
Iн, противо-
э. д. с. составляет
( 96 -
90%)Uн.
Частоту вращения двигателя можно подсчитать, воспользовавшись формулой
(4-7):
Таким образом частота вращения пропорциональна наводимой в обмотке
якоря э. д. с. и обратно пропорциональна магнитному потоку
Φ.
Так как
E = U - Iяrя
, то
С увеличением нагрузки на валу, т. е. мощности на выходе
P2
мощность на зажимах электродвигателя, т. е. мощность на входе
P1
растет. Тогда при
U = const обязательно растет ток
Iя. По формуле (4-16) можно видеть, что скорость
двигателя должна уменьшаться. С другой стороны, с увеличением тока
Iя возрастает размагничивающее действие реакции якоря,
отчего скорость должна увеличиваться. Для устойчивей работы двигателя его
конструируют так, что влияние падения напряжения
Iяrя
всегда больше влияния реакции якоря и скорость с увеличением нагрузки обычно
несколько уменьшается.
Вращающий момент двигателя и электромагнитная мощность, развиваемая им с учетом
потерь на трение, в соответствии с формулами
(4-8) и
(4-12) могут быть выражены в виде
С увеличением тормозного момента
M2
на валу момент вращения
M
автоматически увеличивается за счет роста тока
Iя до тех пор, пока при
определенном
n не наступает равенство моментов
M
=
M2.
Таким образом, каждой нагрузке соответствует определенная частота вращения.
По своим эксплуатационным свойствам электродвигатели, как и генераторы,
делятся на четыре типа: с параллельным, независимым, последовательным и
смешанным возбуждением.
Если в генераторах интересуются главным образом их электрическими свойствами, то
в двигателях рассматривают их механические свойства, например:
n = f ( I ); n =
f ( Iв
); M = f ( I ) и др.