Механические характеристики и регулировочные свойства двигателей постоянного тока

В настоящее время промышленность выпускает машины постоянного тока общего применения серии П и 2П.

Машины единой серии П классифицируют по габаритам в зависимости от наружного диаметра “Д” сердечника якоря. Выпускают двигатели (диаметром якоря от 83 до 368 мм) мощностью от 0.3 до 200 кВт, массой от 18 до 1340 кг при частоте вращения 1500 мин^-1.

Машины серии 2П классифицируют по высоте оси горизонтального вала над поверхностью установки (от 90 до 315 мм), по две длины в каждом габарите:

М (Middle) – средняя

L (Lonq) – длинная,

климатического исполнения «У» - умеренный. Мощность двигателей от 0.37 до 200 кВт при номинальной частоте вращения 500, 600, 750, 1000, 1500 и 3000 мин^-1.

Выводы обмоток двигателей постоянного тока для обеих серий согласно ГОСТ 183 – 74, обозначаются:

Я1, Я2 – якорь; К1, К2 – компенсационная обмотка; Д1, Д2 –обмотка добавочных полюсов; С1, С2 – последовательна (сериесная) обмотка; Ш1, Ш2 – параллельная (шунтовая) обмотка возбуждения.

У большинства машин серии 2П вывод обмотки якоря Я2 и вывод обмотки добавочных полюсов Д1 соединены внутри двигателя, а цепь якоря имеет выводы Я1 – Д2.

Изменение направления вращения двигателя постоянного тока.

Чтобы изменить направление вращения двигателя постоянного тока, нужно изменить направление вращающего момента М = с_мФI_Я. Это можно сделать, изменив направление тока в обмотке якоря или направление магнитного потока в обмотке возбуждения. При одновременном изменении направления тока якоря и магнитного потока в обмотке возбуждения направление вращения не изменяется. Схемы соединений для изменения направления вращения представлены на рис.51.

+  +  + _



 

+  +  + 



 

Рис.51 Схемы соединений обмоток возбуждения для изменения

направлений вращения якоря

Аналитическое выражение механической характеристики двигателя постоянного тока можно получить из уравнения равновесия ЭДС и напряжения в цепи якоря при установившемся режиме

U = Е + I_ЯR_Я (41)

и выражения для электромагнитного момента

М = с_мФI_Я (42)

где с_м – коэффициент пропорциональности между моментом, током,

и магнитным потоком;

I_Я - ток в цепи якоря;

R_Я – сопротивление цепи якоря;

Ф – магнитный поток полюсов.

Известно, что ЭДС (Е) зависит от параметров машины, магнитного потока и скорости якоря

Е = с_ЕФ (43)

где с_Е – коэффициент ЭДС, зависящий от конструктивных

параметров двигателя.

Подставив уравнение (43) и (41) в (42) и решив его относительно тока якоря (I_Я), получим уравнение механической характеристики

М =  (44)

Это уравнение справедливо для двигателей постоянного тока любой системы возбуждения.

Анализируя уравнение (44) можно сделать вывод, что момент двигателя будет зависеть от величины напряжения, сопротивления обмотки якоря и магнитного потока.

Величины подводимого напряжения и магнитный поток определяются системами возбуждения двигателя. По способу подключения обмоток возбуждения ДПТ делятся на четыре класса:

а) – шунтовые или двигатели с параллельным возбуждением;

б) – сериесные или с последовательным возбуждением;

в) – компаундные или со смешанным возбуждением;

г) – с независимым (от постороннего источника) возбуждением.

Механические характеристики этих двигателей разнообразны и зависят от способа подключения обмоток возбуждения относительно якоря.