37.Самовозбуждение машин постоянного тока

Для самовозбуждения генератора необходимо, чтобы в нем был небольшой поток остаточного намагничивания Ф_ОСТ (2-3% от номинального). При вращении якоря генератора в его обмотке магнитным потоком Ф_ОСТ наводится остаточная э.д.с. E_ОСТ=(2-3%)E_ОСТ, которая создает в обмотке возбуждения небольшой ток. Этот ток при согласном направлении намагничивающего и остаточного потоков усилит магнитный поток полюсов и вызовет соответствующее увеличение э.д.с., индуктированной в обмотке якоря. Увеличение э.д.с. повлечет за собой увеличение тока возбуждения, а, следовательно, и магнитного потока главных полюсов, и т.д. Так как ток возбуждения непрерывно изменяется, то в цепи возбуждения действуют следующие э.д.с.: 1) напряжение U_В на зажимах цепи возбуждения, которое в то же время является и напряжением на зажимах якоря; 2) падение напряжения I_В R_В; 3) э.д.с. самоиндукции – L_B(dI_В/dt), где L_B – индуктивность цепи возбуждения. Таким образом

или . (6.7)

Обычно процесс самовозбуждения происходит при х.х. и R_В=const. Самовозбуждение генератора параллельного возбуждения возможно при соблюдении следующих условий:

а) магнитная система машины должна обладать остаточным магнетизмом;

б) магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения, должен совпадать по направлению с потоком остаточного магнетизма;

в) сопротивление цепи возбуждения должно быть меньше критического: R_В<R_В.КР;

г) сопротивление нагрузки не должно быть очень малым.

38.Двигатели постоянного тока. Энергетическая диаграмма. Уравнения напряжений, скоростей, моментов

Двигатели постоянного тока находят широкое применение в промышленных, транспортных, крановых и других установках, где требуется широкое плавное регулирование частоты вращения. Одна и та же электрическая машина может работать как в режиме генератора, так и в режиме двигателя. Это свойство электрических машин называют обратимостью.

Для двигателя, работающего с постоянной частотой вращения, можно составить уравнение э.д.с.

U_СЕТИ=Е_Я+I_ЯR_{Я ,}

где Е_Я и I_Я – э.д.с и ток, соответствующие установившемуся режиму работы;

I_ЯR_Я – падение напряжения в сопротивлениях цепи якоря двигателя.

Уравнение моментов двигателя. Электромагнитный момент двигателя

М=(1/π)NI_ЯpФ/(2а)=C_МI_ЯФ (7.2)

создается в результате взаимодействия основного магнитного поля Ф и тока в обмотке якоря I_Я и расходуется на преодоление тормозящих моментов:

а) момента х.х. М₀;

б) полезного момента М₂;

в) динамического момента M_j… M_j=±J(dω/d),

Энергетическая диаграмма двигателя. На рисунке 7.3 изображена энергетическая диаграмма двигателя параллельного возбуждения, работающего в установившемся режиме, т.е. при n=const. К двигателю из сети подводится мощность P₁=U_CI, которая покрывает потери в цепи возбужденияR_В и электрические потери в цепи якоря I²_ЯR_Я

р ис.7.3

В зависимости от способа включения обмотки возбуждения и обмотки якоря различают следующие типы двигателей постоянного тока:

а) параллельного возбуждения;

б) последовательного возбуждения;

в) смешанного возбуждения, в которых имеются две обмотки возбуждения: параллельная и последовательная. Двигатели постоянного тока оцениваются по совокупности следующих видов характеристик: пусковых, рабочих, регулировочных и механических.