Регулирование скорости вращения двигателей постоянного тока независимого и параллельного возбуждения

Обратимся еще раз к основному уравнению электродвигателя U = Е + 1яЯя. Выражение для ЭДС двигателя ничем не отличается от выражения для ЭДС генератора. Это и понятно: и в том и в другом случае проводники обмотки пересекают силовые линии магнитного поля. Тот факт, что якорь генератора раскручивается механической, а якорь двигателя — электромагнитной силами, с точки зрения закона электромагнитной индукции роли не играет. Поэтому Е = сЕпФ , и, следовательно,

Отсюда находим выражение скорости вращения двигателя:

С практической точки зрения важно представлять условия и способы регулирования скорости вращения двигателя. Выведенная формула позволяет решить эту задачу.

Прежде всего отметим, что для уменьшения потерь мощности сопротивление обмотки якоря Яя стремятся сделать по возможности малым (в реальных машинах оно составляет сотые или тысячные доли ома). В соответствии с этим и падение напряжения в активном сопротивлении якоря /ЯЛЯ невелико но сравнению с напряжением сети. Поэтому в формуле скорости вращения двигателя членом /я/?я можно пренебречь. Тогда

Отсюда очевидно, что существует два способа плавного изменения скорости вращения двигателя в широких пределах:

  • 1) изменение напряжения U, подведенного к якорю двигателя;
  • 2) изменение магнитного потока возбуждения Ф (тока возбуждения / ).

Рис. 7.32

На рис. 7.32 показано возможное включение регулировочных реостатов в схему двигателя. Увеличивая сопротивление R2 при постоянном напряжении сети U, будем уменьшать напряжение, подведенное к якорю, и скорость вращения двигателя. Увеличивая сопротивление /?,, будем уменьшать ток возбуждения и магнитный поток возбуждения, а следовательно, увеличивать скорость вращения двигателя.

Второй способ регулирования скорости вращения двигателя предпочтительнее, так как он связан с меньшими потерями мощности: ток возбуждения в десятки раз меньше тока якоря, а потери пропорциональны квадрату тока. Однако при необходимости изменять скорость вращения двигателя в очень широких пределах одновременно используют оба способа.

Возможность плавного и экономичного регулирования скорости вращения в широких пределах является важнейшим достоинством двигателей постоянного тока.

Выражение скорости вращения двигателя показывает, что по мере уменьшения магнитного потока возбуждения скорость неограниченно возрастает. С этой точки зрения опасен обрыв цепи возбуждения двигателя, при котором магнитный поток резко уменьшается до величины потока остаточного намагничивания, а двигатель идет «вразнос». Особенно вероятен режим «разноса» у ненагруженного двигателя. Режим «разноса» является аварийным: центробежные силы деформируют обмотку якоря, якорь заклинивается, а в некоторых случаях и разрушается.

У нагруженного двигателя увеличение скорости вращения происходит не столь резко, так как уменьшение магнитного потока при постоянном моменте вращения приводит к такому увеличению тока якоря, при котором произведением /я/?я уже нельзя пренебрегать. Но и в этом случае обрыв цепи возбуждения может быть опасным.

Карточка № 7.16(203)

Регулирование скорости вращения двигателей постоянного тока независимого и параллельного возбуждения

При постоянном напряжении питания магнитный поток возбуждения уменьшился.

Как изменилась скорость двигателя?

Увеличилась

50

Не изменилась

112

Уменьшилась

206

При прочих неизменных условиях напряжение, подведенное к обмотке якоря, уменьшилось.

Как изменилась скорость вращения двигателя?

Увеличилась

119

Не изменилась

87

Уменьшилась

254

Как изменится скорость вращения двигателя при уменьшении:

а) Л,; б)R2?

гм—егт-1

кГУ R>

0--1

  • а) Увеличится;
  • б) уменьшится

279

  • а) Уменьшится;
  • б) увеличится

242

Продолжение карт. № 7.16

Какой способ регулирования скорости вращения предпочти- тельнее в предыдущей задаче?

Оба способа примерно равноценны

89

Изменение Rt

202

Изменение Л,

135

Как изменяется скорость вращения двигателя параллель- ного возбуждения при обрыве обмотки возбуждения в режиме холостого хода?

Двигатель останавливается

249

Скорость резко возрастает

155

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >