5. Способы регулирования частоты вращения двигателей постоянного тока

Способы регулирования ДПТ

Основным достоинством ДПТ является возможность плавного регулирования скорости в достаточно широких пределах.

W=(U-Ra*Ia)/Co*Ф=(U/ Co*Ф)-(Ra*M/Co²*Ф²)

1. Включение в цепь якоря добавочного сопротивления

Можно использовать пусковой реостат

М еханическая характеристика:

Rд-добавочное сопротивление

Rд1>Rд2>0

При включении в цепь якоря добавочного сопротивления существенно снижается КПД двигателя, так как появляются дополнительные потери на добавочном сопротивлении.

ΔР=Iа²*Rд

2.Изменение питающего напряжения, так как изоляция в ДПТ рассчитана на номинальное напряжение, то напряжение можно только понижать.

Uном>U1>U2

К ПД приданном способе пуска практически не меняется, но необходим регулируемый источник питания постоянного тока для изменения U, что не всегда экономически целесообразно.

3. Изменение магнитного потока.

В данном случае возможны потери:

ΔР=I²возб*Rвозб

Так как ток возбуждения в десятки паз меньше тока якоря, то эти потери не существенны и КПД в данном случае

остается высоким.

Фном>Ф1>Ф2

Способ регулирования скорости изменением магнитного потока получил наибольшее распространение, так как его легко реализовать. Скорость можно менять как вниз, так и вверх от номинальной при этом КПД остается высоким.

5. Конструкция и принцип действия синхронного двигателя

Синхронный двигатель – эл. машина перем. тока, у кот. магн. поле, созданное обмоткой перемен. тока, вращается с той же скоростью что и ротор, т.е. синхронно.

С татор - неподвиж. часть, ротор – подвижная. Существует 2 вида выполнения ротора: 1) явнополюсный (собирается из отдельных частей – вала, крестовины, полюсов); 2) неявнополюсный (примен. в быстроходных машинахримен. внополюсный ()х частей - вала,) яв00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000).

Принцип действия генератора

Ротор генератора приводится во вращение первичным двигетелем, вместе с ротором вращается поле возбуждения, кот. создается пост. током в обмотке возбуждения. Угл. скорость поля возбуждения ₁=p_ротора.

Распределение магн. индукции В₀(х) в воздуш. зазоре близко к sinму, благодаря форме полюсов ротора и конструкции обмотки возбуждения. В итоге поле возбуждения – это волна магн. индукции имеющая sinю форму, кот. движется в воздуш. зазоре со скоростью ₁.

Отсюда следует, что во времени потокосцепление катушки статора изменяется по sin закону . Изменение потока возбуждения, пересекающего витки статора, наводит в обмотке статора ЭДС . Т.к. ЭДС измен. по sin закону, то преходя к комплекс. итзображению получим . Ротор и его магн. поле вращ. с той же скоростью, что магн. поле статора, т.е. синхронно. Магн. поле статора неподвижно относительно вращ. ротора, действует на пост. токи ротора и создает эл/магн силы, тормозящие вращение ротора. В результате тормозной эл/магн момент уравновешивает момент первич. двиг. Механич. мощность первич. двигателя = активной мощности генератора.

_пдв_p=P_эм=М_эм_p=3E₀I_1a (I_1a-актив. составляющая тока статора).

Принцип действия двигателя

Статор подключен к 3х фазной сети, токи статора создают вращ. магн. поле. Ротор приведен во вращение, и вращ. с той же скоростью, что и поле статора. В результате воздействия поля статора на пост. токи ротора, возникает эл/магн. момент вращающий ротор. Вращающий момент уравновешивается моментом нагрузки на валу.