Краткие теоретические сведения. Устройство ДПТ не отличается от генератора

Устройство ДПТ не отличается от генератора. Принцип действия заключается в том, что если к зажимам двигателя подвести напряжение U, то в цепи якоря потечет ток I_я, а в цепи возбуждения - ток I_В. Ток I, подведенный к двигателю, равен

I = I_я + I_В

В результате взаимодействия магнитного поля полюсов и тока в проводниках якоря на проводник действует сила и образуется вращающий электромагнитный момент

М = С_м Ф I_я,

где - магнитная постоянная;

р - число пар полюсов;

N - число проводников якоря;

N/2a - число пар параллельных ветвей обмотки якоря;

Ф - магнитный поток, Вб.

Направление момента М определяется по правилу левой руки.

При вращении якоря ДПТ вследствие пересечения проводниками обмотки якоря магнитного поля статора в ней возникает э.д.с.

Е = Се n Ф,

где - машинная постоянная;

n - частота вращения, об/мин.

Направление э.д.с. Е противоположно направлению напряжения и тока сети. Уравнение напряжения ДПТ имеет вид:

U = E + I_я r_я,

где r_я - сопротивление якорной цепи, Ом.

Отсюда следует, что подведенное к двигателю напряжение уравновешивается противо-э.д.с. обмотки якоря и падением напряжения в цепи якоря. Ток якоря:

.

При пуске якорь двигателя неподвижен (п=0) и в его обмотке не индуцируется э.д.с.(Е=0). А так как сопротивление якорной цепи двигателей большой мощности очень маленькое, то пусковой ток достигает значений в 10-20 раз превышающих номинальный ток двигателя. Такой ток может вызвать в машине круговой огонь, а большой пусковой момент может разрушить двигатель. Поэтому пуск ДПТ с целью ограничения тока якоря осуществляется следующими способами:

- введением пускового реостата в цепи якоря;

- понижением напряжения на обмотке якоря.

Для ДПТ существуют следующие характеристики: регулировочная, механическая, скоростная.

Регулировочной характеристикойДПТ называется: а) зависимость частоты вращения п от тока возбуждения при постоянном напряжении якоря и моменте на валу; б) зависимость частоты вращения п от напряжения якоря при постоянном токе возбуждения.

Механическая характеристика представляет собой зависимость n = f(M) при U = const, I_В = const. Уравнение механической характеристики записывается следующим образом:

.

Реверс ДПТ. Направление силы взаимодействия магнитного поля и тока может быть изменено на противоположное изменением направления тока в якоре, или переменой направления магнитных силовых линий. Этот процесс называется реверсированием.

Изменение направления магнитных силовых линий достигается изменением направления тока в обмотке возбуждения. На практике чаще применятся перемена направления тока в якоре, так как перемена тока в обмотке возбуждения связана с перемагничиванием машины и опасна ввиду появления э.д.с. самоиндукции, которая может вызвать пробой изоляции.

Регулирование частоты вращения возможно тремя способами:

- изменением значения сопротивления пускорегулирующего реостата цепи якоря;

- изменением напряжения U на зажимах якоря;

- изменением величины магнитного потока.

Формула для определения частоты вращения двигателя

,

где n₀ - частота вращения при холостом ходе;

Dn - снижение частоты, обусловленное суммарным падением напряжения во всех сопротивлениях, включенных в цепь якоря двигателя.

Эксплуатационные свойства двигателя определяются его рабочими характеристиками. Рабочими характеристикамиДПТ называются зависимости потребляемой мощности P₁ от частоты вращения n, момента на валу М, тока якоря I_я, к.п.д. от полезной мощности на валу Р₂. Эти зависимости получаются при номинальных значениях U=const и I_В=const.

Все рассмотренные выше зависимости могут применяться как для ДПТ с параллельным или независимым возбуждением, так и для ДПТ смешанного возбуждения. В последнем случае

Ф = Ф_Ш ± Ф_С ,

где Ф_Ш и Ф_С - магнитные потоки соответственно шунтовой и сериесной обмоток возбуждения.

Знак плюс соответствует согласному, а знак минус - встречному включению обмоток.

Поиск по сайту: