Шпоры к экзамену по элтеху (теория) (Б25)

Посмотреть архив целиком

25.Схема двигателя параллельного возбуждения приведена на рис. 2.24. В цепь якоря включены пусковой РП и регулировоч­ный РЯ реостаты, в цепи возбуждения - реостат РВ для регулирования тока возбуждения. Обмотка возбуждения этого двига­теля может быть включена на напряжение другого источника. Независимое возбуждение расширяет возможности регулиро­вания частоты вращения двигателя.

Эксплуатационные свойства двигателей постоянного тока определяются механическими характеристиками - зависимо­стью частоты вращения п от вращающего момента Мвр = М = - М двигателя, т. е. п(М) при U « const, Rpj> = const, Rpj{ = const.

Выведем аналитическое выражение механической характе­ристики двигателя и выясним возможности регулирования час­тоты его вращения. Из выражения для ЭДС (2.8а) найдем, что

Заменив/я на М/(с^Фп) получим уравнение механической характеристики



частота вращения при "идеальном" XXс = 0); Мп0 =

* См*п4 в са/фп^/*я - начальный пусковой момент при пус­
ковом токе /п = u/rx .

Таким образом, механическая характеристика двигателя па­раллельного возбуждения представляет наклонную прямую, проходящую через точку XX (п„) на оси ординат (рис. 2.25) и точку пускового момента Мпо (на рис. не показана) на оси абсцисс.

Механическая характеристика двигателя при номинальных напряжении и магнитном потоке (U = UHOU, Фп = Фном) и отсутствии пусковых и регулировочных реостатов (Rn = О, Rря = О, RрВ ~ 0) называется естественной. Поскольку при пуске без реостата (Rп = 0) Мпд » Мп, точка Мпо выходит за пределы гра­фика. Естественная характеристика проходит через точку но­минального режима nном, Мном. При М = Мном снижение час­тоты вращения пропорционально отношению RяIя.ном/Uном и составляет всего 3-7% от n0. Естественная механическая ха­рактеристика двигателей параллельного и независимого воз­буждения является "жесткой".

При пуске двигателя с пусковым реостатом пусковой момент ограничивается до допустимого зна­чения Мп, а разбег происходит по пусковой (искусственной) механической характеристике. Когда пусковой реостат выво­дят (Rп = 0), двигатель переходит на естественную характе­ристику.

Как указывалось, вследствие свойства саморегулирования, частота вращения устанавливается постоянной тогда, когда вращающий момент двигателя равен моменту сопротивления рабочего механизма. Значение установившейся частоты вра­щения легко определить по точке пересечения механической характеристики двигателя с механической характеристикой механизма Мс (см. рис. 2.25), которая может иметь различный вид. Очевидно, что при изменении вида механической харак­теристики двигателя будет изменяться частота вращения ис­полнительного механизма.

Рассмотрим способы регулирования частоты враще­ния двигателя постоянного тока при постоянном моменте сопротивления, который имеют, например, лебедки, гранспортеры, подъемники. Как следует из выражения (2.14) частоту вращения можно регулировать тремя способами: )реостатным - изменением суммарного сопротивления це­пи якоря (Rр.я = var); 2) полюсным - изменением магнитно­го потока полюсов (Rр-в = var); 3) якорным - изменением на­пряжения, подводимого к якорю (U = var).

Реостатное регулирование частоты вращения осуществляют введением реостата РЯ в цепь якоря. Механическая характе­ристика становится круто падающей (см. рис. 2.25, где вместо Rn введено Rр.я)- При заданной зависимости Мс(п) частота вращения падает тем значительнее, чем больше Rp и Мс. Оче­видно, данный метод позволяет уменьшать частоту вращения двигателя.

Проследим за электромеханическим переходным процессом изменения частоты вращения. При введении реостата РЯ ток якоря и вращающий момент падают, вращение двигателя на­чинает замедляться. Но при этом уменьшается противо-ЭДС, а ток и момент возрастают. Когда вращающий момент снова сравняется с моментом сопротивления, переходный процесс закончится и установится пониженная частота вращения. При Мс = const ток якоря будет прежним, поэтому электричес­кая мощность Рэ = UI не изменится, а механическая мощность Pмех = MO уменьшится. КПД двигателя резко уменьшится. Реостатное регулирование - не экономичное, его применяют только для двигателей небольшой мощности.

Полюсное регулирование частоты вращения осуществляется изменением магнитного потока за счет регулирования тока возбуждения с помощью реостата РВ в цепи возбуждения. В со­ответствии с формулой (2.16) частота вращения при XX обрат­но пропорциональна магнитному потоку, который определя­ется током возбуждения. При значительном уменьшении по­тока возбуждения ток якоря 1Я и частота вращения ненагру­женного двигателя резко увеличиваются, что может привести к механическому повреждению двигателя. Поэтому двигатели снабжают аппаратурой автоматической защиты, которая от­ключает их от сети при чрезмерном уменьшении тока возбуж­дения.

Рис. 2.25. Механические характерис­тики двигателей параллельного и независимого возбуждения






Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.