1. – Естественная характеристика;

2. – Реостатная характеристика

В тормозных режимах момент, развиваемый двигателем, направлен против вращения, т.е. скорость и момент должны иметь на графиках разные знаки.

На рис. 3.34 представлены механические характеристики АД при работе в двигательном режиме (квадрант I) и в тормозных режимах (квадранты II и IV).

1. Генераторное торможение (квадрант II). За счет внешних сил достигается n₂ > n₀ и возникает тормозной момент.

2. Торможение противовключением (квадрант IV). Направления вращения магнитного поля и ротора противоположны. Может создаваться введением в цепь ротора добавочного сопротивления (например, при спуске груза краном) или изменением направления вращения магнитного поля. В этом случае двигатель развивает тормозной момент.

Существует также режим динамического торможения. При этом двигатель отключают от сети переменного тока и подключают под постоянное напряжение. Постоянный ток создает неподвижное магнитное поле. По закону электромагнитной индукции во вращающемся роторе возникают ЭДС и ток, а также согласно принципу Ленца – сила, тормозящая движение ротора.

30) . Машины постоянного тока (мпт)

На рис. 3.39 показана конструкция машины постоянного тока.

Рис. 3.39. Конструкция машины постоянного тока: а – задний щит; б – станина с полюсами; в – якорь; г – траверса; д – передний щит

30) Конструкция мпт

Упрощенный вариант конструкции представлен на рис. 3.40.

Рис. 3.40. Конструкция МПТ: статор МПТ (а), якорь (б) и секция обмотки якоря (в): 1 – обмотка возбуждения; 2 – корпус; 3 – коллектор; 4 – сердечник; 5 – вал; 6 – секция обмотки якоря; 7 – пластины коллектора; 8 – пазы с обмоткой; 9 – дополнительные полюса;

10 – основные полюса

При работе МПТ в якоре протекает переменный ток, поэтому сердечник якоря делается из отдельных листов электротехнической стали. Полюса с обмоткой возбуждения служат для создания магнитного потока, дополнительные полюса – для улучшения коммутации.

Обмотка якоря состоит из секций, концы которых выводятся на пластины коллектора. К коллектору прижимаются графитовые щетки.

31) Назначение щеточно-коллекторного узла

1. Служит для связи обмоток якоря с внешней цепью.

2. Преобразует переменную ЭДС в якоре в постоянное напряжение на щетках, если машина работает в режиме генератора.

3. При работе в режиме двигателя осуществляет обратное преобразование для получения вращающего момента. При этом постоянное напряжение сети преобразуется в переменное на обмотках якоря (рассмотреть самостоятельно).

4. Щетки делят обмотку якоря на параллельные ветви.

При вращении проводника в магнитном поле (рис. 3.41, а) ЭДС и ток в нем меняют свое направление (рис. 3.41, б). Наличие коллектора и щеток (рис. 3.42, а) позволяет выпрямить переменное напряжение, индуцируемое в проводниках обмотки якоря (рис. 3.42, б).

Рис. 3.41. Направление ЭДС во вращающемся проводнике

Рис. 3.42. К вопросу о назначении коллектора и щеток на примере одного витка обмотки

Деление щётками обмотки якоря на параллельные ветви иллюстрируется на рис. 3.43.

Геометрическая нейтраль (ГН) – это линия, проходящая через центр якоря перпендикулярно оси основных полюсов.

Рис. 3.43. Упрощенная модель МПТ (а), обмотка якоря (б) и схема замещения обмотки якоря (в)

Как видно из рис. 3.43, обмотка якоря делится щетками на параллельные ветви – верхнюю и нижнюю. В них индуцируются ЭДС соответственно Е_верх и Е_ниж.

Смещение щеток с геометрической нейтрали вызывает уменьшение ЭДС. Снимаемая со щеток ЭДС Е = E_верх = E_ниж.

E_верх = e¹ + e₃ + e₄ , E_ниж = e₆ + e₇ + e₈ , e₁ = e₅ = 0.