Помощничек
Главная | Обратная связь

...

Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Характеристики колекторного двигуна змінного струму

1.2.1.Механічна характеристика двигуна це залежність обертального моме-нту М від частоти обертання за постійної напруги живлення U, тобто:

при .

Знайдемо рівняння механічної характеристики, скориставшись векторною діаграмою напруг (рис. 1.6.).

Прийнявши напрям струму І за дійсну вісь координат, одержуємо рівняння рівноваги напруг у скалярній формі

, (4)

де U, Е та І представлені діючим значенням.

Електрорушійна сила Е є обертовою, і її діюче значення

, (5)

де – діюче значення потоку збудження.

Після підставляння

.

Звідси

. (6)

Зазвичай до номінального струму магнітна система двигуна є ненасиченою, отже, можемо записати

де коефіцієнт пропорційності між струмом і потоком. Тоді вираз для електромагнітного моменту матиме вигляд

.

Звідси

Після підставляння

, (7)

або

. (8)

Замінивши змінні одержуємо аналітичний вираз механічної характеристики

. (9)

За постійної напруги характеристика нагадує собою гіперболу (рис. 1.7.).

Рис.1.7. Механічна характеристика КДЗС

Слід мати на увазі, що, виходячи із (8), при малих моментах є небезпека “розносу” (ω→∞), тому є недопустимим пуск у хід з малим навантаженням на валу або робота двигуна на неробочому ході.

У малих машинах тертя щіток і відносно велике тертя підшипників забезпечують достатній гальмівний момент, щоб уникнути “розносу”.

1.2.2. Робочі характеристики це залежності споживаної потужності Р1, струму І, моменту на валу М2, частоти обертання ω, коефіцієнта корисної дії η та коефіцієнта потужності cosφ від потужності Р2 на валу за постійної напруги U

Р1, І, М2, ω, η, cosφ=f(P2), при U=const.

Характеристика η=f(Р2). Коефіцієнт корисної дії (ККД) визначається за формулою

,

де Р1 – споживана потужність; Р2 – корисна потужність на валу; – сума втрат потужності у двигуні.

Втрати у двигуні це: – втрати у міді обмоток збудження та якоря; – електричні втрати щіткового контакту; – втрати в сталі магнітопроводу; – втрати на тертя щіток та підшипників; – вентиляційні втрати; – додаткові втрати.

Якщо Р2=0, то η=0. З ростом навантаження спочатку потужність Р2 значно перевищує втрати і ККД зростає. Досягнувши максимуму, ККД починає спадати внаслідок суттєвого зростання втрат у міді, які пропорційні квадратові струму двигуна.

Моментна характеристика М2=f(Р2). Виходячи з (7), прийнявши R1+R2=0

ω~ .

Тому

~ ~ ,

Відповідно

~ .

Характеристика нагадує параболу.

Швидкісна характеристика ω=f(Р2).Як було показано

ω~ , ~ .

Оскільки

, то ω~ ~ ,

що відповідає гіперболі.

Характеристика сosφ=f(Р2). Аналізуючи векторну діаграму напруг, доходимо висновку, що з наближенням до неробочого ходу, коли струм І двигуна прямує до нуля, електрорушійна сила Е прямує до напруги мережі U. При цьому кут φ прямує до нуля, а cosφ до одиниці. З ростом навантаження зростає струм І, зростає відповідно добуток , електрорушійна сила Е спадає, і в границях до номінальних струмів cosφ падає.

Робочі характеристики КДЗС показані на рис. 1.8.

Рис. 1.8. Робочі характеристики малопотужного КДЗС:

Р0 – споживана потужність допустимого неробочого ходу;

І0 – струм допустимого неробочого ходу; М2 – момент на валі двигуна

 

Пуск двигуна

1.3.1.Аналізуючи векторну діаграму напруг (рис. 1.6.), доходимо висновку, що в момент вмикання двигуна у мережу, коли частота обертання ω=0 і у свою чергу ЕРС обертання Е=0, струм двигуна визначається прикладеною до нього напругою U та комплексним опором Z двигуна.

,

де Іпуск – пусковий струм.

Спад напруги в робочому режимі є значно меншим ніж ЕРС обертанням Е. тому за відсутності останньої пусковий струм Іпуск може осягнути декілька кратної величини від номінальної

Іпуск ≈(3-5) Іном.

Для зменшення пускового струму вдаються до таких способів:

· уведення в коло двигуна додаткового пускового опору Rдп;

· зменшення напруги живлення (рис. 1.9.).

Рис. 1.9. Схема пуску КДЗС:

А1- А2 – обмотка якоря; D1-D2 – обмотка послідовного збудження;

Rдн – пусковий реостат; UZ1 – регулятор напруги (автотрансформатор

або електронний регулятор);Uм, U – напруга мережі живлення

та двигуна відповідно.

Зазначимо, що малі машини, які мають незначні махові маси, і тому їх час розгону є коротким, не бояться прямого пуску. Проте, слід числитись з джерелом живлення, регулювальною та вимірювальною апаратурою, які можуть не витримати пускових струмів двигуна.

 




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.