36. Схема включения и характеристики двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением.

У двигателя с последовательным возбуждением

I_Я =I_В=I_Н .

Для ненасыщенной машины основной поток Ф₀ при этом пропорционален току якоря.

Ф₀ = К_Ф I_Я,

где К_Ф - коэффициент пропорциональности магнитного потока току.

В результате электромагнитный момент будет пропорционален квадрату тока I_Я.

M=C_М Ф I_Я=C_М K_Ф I²_Я

Откуда

I_Я=sqrt[M/(C_M K_Ф)], Ф=sqrt[(K_Ф M)/C_M] (***) sqrt ---- кв. корень

Полученные формулы (***) подставляем в уравнение (**)

n=U/(С_Ф Ф)-(M R_Я)/(С_Е С_М Ф²)=((U sqrt[C_M])/(C_E sqrt[K_Ф М]))-((М R_Я C_M)/(C_E C_M K_Ф M)) sqrt ---- кв. корень

С учетом, что С_М = С_Е имеем:

n=-(R_Я/С_Е К_Ф)+(U/sqrt[C_E K_Ф M]) sqrt ---- кв. корень

Как видно из этого уравнения, двигатель не имеет скорости холостого хода, т.к. при уменьшении нагрузки на валу n растет теоретически до бесконечности. В этом случае говорят, что двигатель идет "вразнос".

ДПТ с последовательным возбуждением применяются как тяговые двигатели на электротранспорте и в подъемных устройствах. В этом случае для предотвращения разноса используют небольшую шунтовую обмотку (она называется стабилизирующей).

37. Способы регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока.

Способы регулирования ДПТ достигаются:

1. Изменением сопротивления в цепи якоря при введении добавочных сопротивлений R_доб.

Достоинства: возможность регулирования n в более широком диапазоне.

Недостатки: потеря энергии в R_доб, уменьшение жесткости характеристики магнитного потока.

2. Изменением I_В и зависящего от него магнитного потока (за счет значения R_реос в цепи I_B).

Достоинства: экономичность.

Недостатки: уменьшается жесткость характеристики, ограничен диапазон регулирования из-за насыщения магнитопровода.

3. Изменением напряжения U на зажимах якоря.

Достоинства: жесткость характеристики не меняется. Недостатки: требуется наличие регулируемого источника.

38. Асинхронные электродвигатели. Устройство и принцип действия.

Статор однофазного асинхронного двигателя имеет одну обмотку. Ротор обычно выполняется короткозамкнутым в виде "беличьей клетки". При включении двигателя в сеть однофазного переменного тока статорная обмотка создает не вращающийся, а пульсирующий магнитный поток Ф=Ф_m sin изменяющийся во времени от +Ф_m до –Ф_m. Ось этого потока неподвижна в пространстве. Пульсирующий поток эквивалентен двум одинаковым потокам постоянной величины, которые вращаются в разные стороны с одной и той же скоростью. Каждый из них равен половине амплитуды пульсирующего потока:

Ф₁=Ф₁₁=Ф_m /2

В этом нетрудно убедиться, рассмотрев диаграммы потоков для различных моментов времени

ωt = 0 ωt = π/4

Ф = Ф_m sin 0 = 0 Ф = Ф_m sin π/4 = sqrt[2] Ф₁ sqrt ----- кв. корень

ωt = π/2 ωt = (3 π)/4

Ф = Ф_m sin π/2 = 2 Ф₁ Ф = Ф_m sin (3 π)/4 = sqrt[2] Ф₁ sqrt --- кв. корень

При неподвижном роторе оба вращающихся поля индуктируют в его обмотке одинаковые токи. От взаимодействия вращающихся полей с индуктированными токами возникают равные по величине вращающие моменты, действующие в разные стороны и уравновешивающие друг друга.

Результирующий момент оказывается равным нулю, и ротор не может прийти во вращение. Опыт показывает, что если ротор привести во вращение в каком-либо направлении, то в дальнейшем он без посторонней внешней силы достигнет установившейся скорости n, определяемой нагрузкой на валу двигателя. Магнитное поле, вращающееся в одну сторону с ротором, принято называть прямым, а магнитное поле, вращающееся в противоположную сторону, - обратным.