7 1.Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением.

Частота вращения двигателей последовательного возбуждения регулируется также изменением напряжения. Этим способом можно регулировать частоту вращения и у двигателей параллельного возбуждения. Рассматриваемый способ применяют в тяговых установках (кранах, метро, трамваях и др.), где устанавливают несколько двигателей, причем на малых частотах вращения их включают последовательно, а на больших – параллельно, одновременно используя и включение регулировочного реостата R_рг, как показано на рисунке 1, а. Регулирование частоты вращения изменением магнитного потока возбуждения. При обычной схеме включения обмоток двигателя ток в обмотке возбуждения равен току якоря. Если замкнуть рубильник Р1(рисунок 1, б), то ток возбуждения уменьшится, увеличивая частоту. При повышении частоты вращения условия коммутации ухудшаются и ограничивают верхний предел частоты вращения якоря, который не превышает 1,4 номинальной. Для оценки этого способа регулирования частоты вращения введено понятие о коэффициенте ослабления поля k_О.П.=R_Ш.В/(R_В+R_Ш.В), где R_Ш.В – шунтирующее сопротивление параллельной обмотки возбуждения. Аналогичное увеличение частоты вращения якоря можно получить, если выполнить обмотку возбуждения секционированной, т.е. сделать отводы от некоторых витков обмотки возбуждения и производить изменения н.с. этой обмотки (рисунок 1, в). Изменение сопротивления регулировочного реостата в цепи якоря также позволяет регулировать частоту вращения двигателя (U_Д – напряжение на двигателе). При уменьшении нагрузки двигателя последовательного возбуждения частота вращения резко увеличивается и при нагрузке меньше 25% от номинальной может достигнуть опасных для двигателей значения («разнос»). Поэтому работа двигателя последовательного возбуждения или его пуск при нагрузке на валу меньше 25% от номинальной недопустима. Для более надежной работы вал двигателя последовательного возбуждения должен быть жестко соединен с рабочим механизмом посредством муфты и зубчатой передачи. Рис. а – изменением схемы включения; б – изменением тока возбуждения; в – секционированием обмотки возбуждения.

7 2. Пуск в ход и пусковые характеристики двигатели постоянного тока. Пусковые характеристики. Пусковые характеристики определяются следующими величинами: а) пусковым током I_ПУСК характеризуемым отношением I_ПУСК/I_НОМ; б) пусковом моментом М_ПУСК, характеризуемым отношением М_ПУСК/М_НОМ в) плавностью пусковой операции; г) временем пуска в ход t_ПУСК; д) экономичностью операции, определяемой стоимостью пусковой аппаратуры. В начальный момент пуска двигателя его якорь неподвижен, противо-э.д.с. в обмотке якоря равна нулю и ток в якоре двигателяI_Я=U_С/R_Я. Сопротивление цепи якоря невелико, поэтому пусковой ток превышает номинальный в 20 и более раз. Резкий скачок тока при пуске создает на валу двигателя большой пусковой момент, который может вызвать механические разрушения, как самого двигателя, так и исполнительного механизма, привести к резкому падению напряжения в сети и вызвать интенсивное искрение под щетками. Поэтому при пуске двигателя в ход для ограничения пускового тока применяют пусковые реостаты, включаемые последовательно в цепь якоря (рисунок 1). По мере увеличения частоты вращения якоря противо-э.д.с. увеличивается, а ток якоря уменьшается, поэтому сопротивление реостата следует уменьшить так, чтобы в конце пуска оно было полностью выведено, и чтобы пусковой ток превышал номинальный не более чем в два-три раза. Для пуска в ход двигателей постоянного тока применяют двух-, трех- и четырехзажимные пусковые реостаты. На рисунке 1 представлена схема включения трехзажимного пускового реостата для двигателя параллельного возбуждения.

73. Векторная диаграмма синхронной явнополюсной машины при RL нагрузке.Воспользовавшись уравнением построим векторную диаграмму явнополюсного синхронного генератора, работающего на активно-индуктивную нагрузку (ток I₁ отстает по фазе от эдс Е₀). Векторную диаграмму строят на основании следующих данных: эдс генератора в режиме х.х Е₀; тока нагрузки I₁ и его угла сдвига Ψ₁ относительно эдс Е₀; продольного х_аd индуктивных сопротивлений реакции якоря; активного сопротивления фазной обмотки статора r₁. При симметричной нагрузке генератора диаграмму строят лишь для одной фазы.(см. Кацмана стр. 261 рис. 20.8, а).

74. Векторная диаграмма неявнополюсной машины при RL нагрузке.Векторную диаграмму синхронного неявнополюсного генератора строят на основании уравнения , при этом вектор Е₀ откладывают под углом Ψ₁ к вектору тока I₁. (см. Кацмана стр. 261 рис. 20.8, в)

75. Векторная диаграмма неявнополюсной синхронной машины при RC нагрузке.Векторную диаграмму синхронного неявнополюсного генератора строят на основании уравнения , при этом вектор Е₀ откладывают под углом Ψ₁ к вектору тока I₁. (см. Кацмана стр. 261 рис. 20.8, г)

76. Векторная диаграмма синхронной явнополюсной машины при RC нагрузке. Воспользовавшись уравнением построим векторную диаграмму явнополюсного синхронного генератора, работающего на активно-индуктивную нагрузку (ток I₁ опережает по фазе эдс Е₀). При симметричной нагрузке генератора диаграмму строят лишь для одной фазы.(см. Кацмана стр. 261 рис. 20.8, б). Рассмотрим порядок построения векторной диаграммы. При построении векторной диаграммы генератора. Работающего на актвно-емкостную нагрузку, вектор тока I₁ откладывают влево от вектора эдс, а направление вектора Е₁d устанавливают согласно с направлением вектора эдс Е₀, т.к при емкостном характере нагрузки реакция якоря имеет подмагничивающий характер.