Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Характеристики двигателя с последовательным возбуждением
Особенностью двигателя этого типа является то, что ток в обмотке возбуждения тот же, что и в якорной обмотке. Поэтому при изменении нагрузки двигателя его магнитный поток также изменяется в широких пределах (Ia = Iв). Схема двигателя представлена на рис. 11.1. Рис. 11.1. Схема двигателя последовательного возбуждения Электромеханическая характеристика n = f(Ia) при U = const . Предположим: 1) , так как Ra очень мало; 2) магнитная система не насыщена, т.е. (область (0 – а) на рис. 11.2). Тогда , т.е. . Таким образом, электромеханическая характеристика будет иметь вид гиперболы (рис. 11.3, кривая 1). При нарушении пропорциональности между Ф и Ia поток возрастает медленнее, поэтому зависимость пройдет по кривой 2 (рис. 11.3). Анализируя выражение , то с ростом Ia это выражение будет увеличиваться, а зависимость пройдет по кривой 3 (рис. 11.3). При изменении нагрузки (тока Ia) скорость вращения изменяется в широких пределах. В данном случае имеет место мягкая характеристика, поэтому нельзя допускать, чтобы двигатель последовательного возбуждения работал в режиме холостого хода. Это приводит к работе двигателя вразнос (частота вращения nхх ®¥ при Ia0), что в свою очередь может привести к его поломке. Моментная характеристика М2 = f(Ia) при U = const (рис. 11.4) , до насыщения , так как , то ; так как , то , т.е. зависимость – квадратичная.
Механическую характеристику (рис. 11.5) n = f(М2) при U = const можно получить построением из двух предыдущих характеристик или объяснить теоретически. Такие характеристики называются мягкими: . Рис. 11.5. Механические характеристики двигателя Учитывая, что , а , для ненасыщенной системы , тогда и, принимая , получим . 72. Основные уравнения двигателей постоянного тока Основное уравнение выражает, что напряжение сети U уравновешивается падением напряжения в обмотке якоря и противоэдс , (9.1) где ; – постоянная машины по эдс. Уравнения (9.1) умножим на Ia , , где Рэл – электрические потери мощности; PЭ – электромагнитная мощность двигателя. Электромагнитной мощностью называется та часть мощности на входе P1, которая в процессе работы преобразуется в механическую мощность вращения якоря , где P2 – механическая полезная мощность на валу; Рмех – механические потери мощности; Рмг – магнитные потери мощности. , . Таким образом, машина развивает электромагнитный момент , (9.2) в то же время , (9.3) где М2 – полезный момент на валу двигателя, определяется моментом сопротивления рабочего механизма; М0 – момент холостого хода, идущий на преодоление сил трения в самом двигателе; Мj – динамический момент, возникающий при изменении скорости вращения, , где J – момент инерции. Если – ускорение двигателя; – замедление двигателя; , то и , тогда , где MC – момент сопротивления рабочего механизма, Н× м. Тогда электромагнитный момент определится по формуле: , . Анализ выражений (9.2) и (9.3) показывает, что с увеличением момента на валу M2, возрастает электромагнитный момент МЭ и электромагнитная мощность PЭ, а также входная мощность . Но так как , то увеличение нагрузки двигателя сопровождается ростом тока в обмотке якоря Ia. 73. Пуск в ход двигателей постоянного тока Из уравнения (9.1) получим выражение для тока якоря: . При пуске двигателя n = 0, следовательно, Е = 0, тогда . Пример: P1н = 10 кВт; Uсети = 110 В; Ra = 0, 08 Ом. Определить величину Iпуск при прямом пуске: . А номинальный ток: , . Такой пусковой ток весьма опасен для двигателя, так как создает: -ударный момент; -искрение на коллекторе; -падение напряжения в сети; -нагрев двигателя. Для ограничения пускового тока на время пуска вводят сопротивление Rпуск такой величины, чтобы ток якоря составлял (1, 5¸ 2) Iа ном: . По мере разгона двигателя появляется и увеличивается эдс Е, следовательно, ток Ia и момент уменьшаются, поэтому Rпускнадо выводить из цепи якоря: . Устройство реостатов рассмотреть самостоятельно.
|