Двигатели постоянного тока

Двигатели постоянного тока

Двигатель независимого (параллельного) возбуждения

Схема включения

Электромагнитный момент:

aЭ IФСМ ⋅⋅=

a

aca R

EUI

−=

ω⋅⋅= ФCEaaR

Ф ω⋅⋅−= CUI ca

ФФ ⋅⋅−

⋅=

C

IR

C

U aacω

2Ф)(Ф ⋅⋅−

⋅=

C

МR

C

U эacω

Эхх М⋅−=β

ωω 1

Механическая характеристикаестественная (Uc=Uн; Rдоп=0 Iв=Iв ном)

2Ф)(Ф ⋅⋅−

⋅=

C

МR

C

U эacω

ω

Ia (Mэ)

Ф⋅=C

U cххω

2Ф)( ⋅⋅−=∆

C

МR эaω ωβ ∂∂= сМ

a

2

R

Ф)( ⋅−= Сβ

Так как относительное сопротивление

цепи якоря: Ra*=(Ra*Ia)/Uн = 2-5% то Δω =2-5% .

Машина обладает жесткой

механической характеристикой

Регулирование частоты вращения2Ф)(Ф ⋅

⋅−⋅

=C

МR

C

U эacω

1. Изменением напряжения на якоре Uс=var

ω

Ia (Mэ)

Ф⋅=C

U cххω

При Uc=Uн

При Uc=varconstС =⋅=

a

2

R

Ф)(β

min

maxω

ω=D ∞=

н1

2 ηωη ≈⋅

⋅==aC

C

IU

M

P

P


⋅−⋅

=C

МR

C

U эacω

2. Изменением сопротивления в якорной цепи: Ra+Rдоп=var

varR

Ф)(

допa

2

=+⋅=R

Сβ

constC

U cхх =

⋅=

Фω

min

maxω

ω=D ∞=

нaC

C

IU

M

P

P

ωωηωη ⋅≈

⋅⋅== н

1

2

При уменьшении частоты вращения пропорционально уменьшается КПД электропривода


⋅−⋅

=C

МR

C

U эacωRa+Rдоп=var

ω

Ia (Mэ)

Rдоп=0

constхх =ω ↓= varβ

Rдоп=var

Если момент сопротивления не равен нулю

1ω

2ω

3ω

Изменяется (при изменении Rдоп) и частота вращения


⋅−⋅

=C

МR

C

U эacω3. Изменением магнитного потока машины: Ф=var (IB=var; R1=var)

↑=⋅

= varФC

U cххω При уменьшении магнитного потока -

частота вращения на холостом ходу возрастает,

↓=⋅= varR

Ф)(

a

2Сβ

Ослабление поля используется как дополнительный способ регулированияmin

maxω

ω=D 32÷=

н1

2 ηωη ≈⋅

⋅==aC

C

IU

M

P

P

а жесткость уменьшается.

При ослабление поля (при неизменном моменте нагрузки) частота возрастает и ток якоря так же возрастает (Мэ=С*Ф*Iа), следовательно КПД эл.привода изменяется не значительно.

Так как магнитная цепь машины работает при Кнас=Вн/Внас~ 0.8, регулировать магнитный поток возможно только в сторону уменьшения - Ослабление поля


⋅−⋅

=C

МR

C

U эacω Ф=var

ω

Ia (Mэ)

Фн

↑ххω ↓β

Ф < Фн

Ослабление поля используется как дополнительный способ регулирования

махω

minω

сМ

2min

max <= ωωD

Тест опрос – 10 вопросов по 30 сек.1. Что такое «Реакция якоря» в МПТ

2. Как вы понимаете термин «Коммутация» применительно к МПТ

3. Укажите причины возникновения искрения на коллекторе

4. Какие методы используют для улучшения коммутации

5. Объясните термин «Электомагнитный момент»6. Какие методы используют для изменения частоты вращения двигателя независимого возб. при М=07. От каких параметров зависит жесткость мех. характе-

ристики шунтового эл. двигателя

8. Как вы понимаете термин «Глубина регулирования»

9. Что такое «потери энергии в меди»10. Объясните термин «потери энергии в стали»

Спасибо за

работу!





5. Объясните термин «Электомагнитный момент»6. Какие методы используют для изменения частоты вращения двигателя независимого возб. при М=07. От каких параметров зависит жесткость мех. характе-








5. Объясните термин «Электомагнитный момент»6. Какие методы используют для изменения частоты вращения двигателя независимого возб.

7. Как вы понимаете термины ротор и статор эл. машины

8. Что такое якорь электрической машины


Спасибо за

работу!





5. Объясните термин «Электомагнитный момент»6. Какие методы используют для изменения частоты вращения двигателя независимого возуждения.

7. Как вы понимаете термины ротор и статор эл. машины

8. Что такое якорь электрической машины






5. Объясните термин «Электомагнитный момент»

«Реакция якоря» для индукторных машин – возникновение магнитного поля якоря и его влияние на основное магнитное поле, в МПТ вызывает искривление (поворот) общего магнитного поля

«Коммутация» переключение секции из одной ветви обмотки якоря в другую и происходящее при этом изменение тока

При нелинейной коммутации плотность тока на крае щетки возрастает – происходит выгорание (искрение) части щетки

-увеличение сопротивления щеток - смещение щеток с геометрической нейтрали - дополнительные полюса


aЭ IФСМ ⋅⋅=

6. Какие методы используют для изменения частоты вращения двигателя независимого возб. при М=07. От каких параметров зависит жесткость мех. характе-



9. Что такое «потери энергии в меди»

10. Объясните термин «потери энергии в стали»

2Ф)(Ф ⋅⋅−

⋅=

C

МR

C

U эacω

Ф0

⋅=⇒=C

UМ C

ХХωRR

ФС

a +⋅=

2)(β

min

max ωω=D

Потери энергии, связанные с протеканием тока в проводниках из-за

наличия активного сопротивления проводника mm RIP ∑ ⋅=∆ 2

М

Потери энергии, связанные с перемагничиваем магнитопроводов машин ...... ;; fВPСТ ≡∆

Двигатели постоянного тока

Двигатель последовательного возбуждения

Схема включения

и мех. характеристика


aЭ IФСМ ⋅⋅=

ВRR

EUI

a

aca +

−=

Без учёта насыщения магнитнойсистемы:

aВВ IKФW ⋅=⋅⇒⋅= СIФЭлектромагнитный момент:

2aЭ IKМ ⋅=

ФФ ⋅⋅−

⋅=

C

IR

C

U aacωKIK

В

a

RRU ac +−⋅

=ωУравнение электромеханической характеристики

KMKВ

Э

RRU ac +−⋅

=ωУравнение механической характеристики

Механическая характеристика

ω

Mэ

KMKВ

Э

RRU ac +−⋅

=ω

Мн

ω н

Без учёта насыщеня

С учётом насыщеня

)(MfМ с =∂∂= ωββ=0

Регулирование частоты вращенияKMK

В

Э

RRU ac +−⋅

=ω

1. Изменением напряжения на якоре Uс=var

ω

Mэ

При Uc=Uн

При Uc<Uн


В

Э

RRU ac +−⋅

=ω

2. Изменением сопротивления якорных цепей R =var

ω

Mэ

При Rдоп=0

При Rдоп>0


В

Э

RRU ac +−⋅

=ω

3. Изменением (ослаблением) магнитного поля Ф =varБез учёта насыщения магнитнойсистемы:

aВВВ IKФW ⋅=⋅⇒⋅=⋅= СIWIФ a

Магнитный поток можно изменить:

- изменением числа витков обмотки возбуждения WВ

- изменением соотношения КШВ IIIa +=

Iа

Iш

IвШ

В

В

Ш

RI

RI =

ω

Mэ


В

Э

RRU ac +−⋅

=ω

При Rш=?

ОП1 ОП2

D; η- см. двигатель независимого возбуждения

Documents

Двигатели постоянного тока