Лекція 3 Тема: двигуни постійного струму
Мета: Вивчення: призначення, видів, принципів дії та основних рівнянь двигунів постійного струму; методики розрахункового визначення енергетичних показників ДПС за паспортними даними; способів пуску та статичних характеристик ДПС.
План:
3.1 Призначення та види двигунів постійного струму (ДПС).
3.2 Принцип дії та основні рівняння ДПС.
3.3 Енергетична діаграма перетворення потужності в ДПС.
3.4 Номінальні дані та методика розрахункового визначення енергетичних показників ДПС за паспортними даними.
3.5 Способи пуску і регулювання частоти обертання ДПС.
3.6 Статичні характеристики та властивості ДПС
3.1 Призначення та види двигунів постійного струму (дпс)
ДПС використовуються широко у промислових, транспортних, кранових та інших установках, де необхідне широке повільне регулювання частоти обертання.
Д
о
двигуна підведена напруга Uмережі
= const.
При заданої на рисунку 3.1 полярності
полюсів та напрямку струму Іа
в якорі (обмотка якоря показана тільки
одним проводом) на валу двигуна створюється
електромагнітний момент, що обертає М,
направлений проти обертання годинникової
стрілки.
Під дією цього моменту двигун обертається у напрямку моменту з постійною частотою n. Застосовуючи правило правої руки, знаходимо, що у проводі (обмотці) якоря наводиться ЕРС еа, яка направлена зустрічно відносно струму якоря, і тому її називають проти-ЕРС якоря і розглядають як електромагнітну протидію двигуна відносно напруги мережі Uмережі.
Електричні машини серії 2П заміняють машини серії П, а також спеціалізовані машини серій ПС(Т), ПБС(Т), ПР. Серія 2П ДПС охоплює висоти осей обертання від 90 до 315 мм і діапазон потужностей від 0,37 до 200 кВт та призначені для роботи в електроприводах з широким регулюванням швидкості.
Двигуни потужністю до 10 кВт з нормальними регулювальними властивостями становлять майже 2/3 загальної потреби в машинах постійного струму З метою значного зниження (в 2-3 рази) трудомісткості виготовлення таких двигунів у новій серії реалізована ідея уніфікації конструкції машин постійного струму з асинхронними двигунами серії 4А.
За способом живлення обмотки збудження розрізняють наступні типи двигунів постійного струму:
– з незалежним збудженням - обмотка збудження ДПС отримує живлення від стороннього джерела постійного струму; (рис. 3.2, а)
– з паралельним збудженням - обмотка збудження ДПС (шунтова обмотка) та обмотка якоря підключені паралельно мережі живлення;(рис. 3.2, б)
– з послідовним збудженням - обмотка збудження ДПС (серієсна обмотка) підключена послідовно з обмоткою якоря і мережею живлення; (рис. 3.2, в)
– зі змішаним збудженням - використовуються дві обмотки збудження: одна підключається паралельно джерела живлення (шунтова обмотка), друга (серієсна обмотка) послідовно з обмоткою якоря. (рис. 3.2, г)
Я1-Я2 – обмотка якоря; Н1-Н2 – обмотка незалежного збудження; Ш1-Ш2 – обмотка паралельного збудження; С1-С2 – обмотка послідовного збудження.
Рисунок 3.2 - Схема двигуна постійного струму незалежного (а), паралельного (б), послідовного (в) і змішаного (г) збудження