рых уравновешивает соответствующую обратную э. д. с.: — -£вр уравновешивает э. д. с. вращения Е_вр; 1Ъх — падения напряжения на индуктивных сопротивлениях обмоток уравновеши-

вают э. д. с. самоиндук- KI ции Е_с и /2 т — паде- ния напряжения на активных сопротивле- ниях обмоток уравнове- шивают э. д. с. активно- го сопротивления Е_а

JJ-.

+/2зЧ

= — Е,

/2г.

вр

(221)

Е °0

тр

^Ее

8р

б

Рис. 271. Векторная диаграмма одно- фазного коллекторного двигателя.

Угол между векторами напряжения сети U₀ и тока / обозначают через ф. Как видно из вектор- ной диаграммы, при

увеличении скорости двигателя э. д. с. вращения Е_вв будет возрастать, вследствие чего угол ф будет уменьшаться, что приведет к улучшению коэффициента мощности двигателя. Так как при большой скорости коэффициент мощности двигателя возрастает, то коллекторные двигатели изготавливают на большие скорости, до 8000 об!мин.

§ 3. Универсальные коллекторные двигатели

Однофазные коллекторные двигатели небольших мощностей делают без компенсационной обмотки и добавочных полюсов, а зачастую их изготовляют для работы на постоянном и переменном токе и называют универсальными. Универсальные коллекторные двигатели изготовляют на мощности от 5 до 270 вт. Применяют их для электроинструмента, вентиляторов, пылесосов, привода швейных машин и т. п.

Так как сопротивление обмоток двигателя переменному току больше, чем постоянному, то в обмотке возбуждения делают отпайку и при работе на постоянном токе включают всю обмотку возбуждения, а при работе на переменном токе — только часть ее. При этом двигатель развивает оди-

13 К. Лотоцкив

385

паковый вращающий момент как на переменном, так и на постоянном токе.

На рисунке 272 приведены схемы универсальных коллекторных двигателей единой серии УЛ.

На рисунке 272, а показана схема включения универсальных коллекторных двигателей габаритов 02 и 03, а на рисунке 272, б габаритов 04, 05 и 06.

Рис. 272. Схемы включения универсальных коллекторных двигателей.

У двигателей габаритов 02 и 03 при постоянном токе в сеть включают выводы с красными проводами, а при переменном с желтыми (рис. 272, а). У двигателей габаритов 04, 05 и 06 постоянный ток включают на зажимы С_г С₂, а переменный на зажимы 0₁ 0₂ (рис. 272, б).

Как в первом, так и во втором случае при переменном токе включают часть обмотки возбуждения, а при постоянном — всю.

Для изменения направления вращения концы, идущие от обмотки якоря Я_г и Я₂, меняют местами, т. е. изменяют

386

направление тока в якоре (рис. 272, б), а у двигателей габаритов 02 и 03 меняют местами фиолетовый и синий провода (рис. 272, а).

У двигателей очень малых мощностей обмотку возбуждения не секционируют и включают всю ее в сеть как при постоянном, так и при переменном токе. В этом случае на переменном токе двигатель развивает меньший вращающий момент.

Двигатели единой серии УЛ выпускают на 2700, 5000 и 8000 об/мин. К. п. д. этих двигателей низкий и находится в пределах от 0,22 до 0,64, a cos ср от 0,7 до 0,9, причем большее значение коэффициента мощности имеют высокоскоростные двигатели.

Кроме двигателей серии УЛ, наши заводы выпускают также однофазные коллекторные двигатели серии МУН, УМТ, ДТА-40 и КО-400.

§ 4. Пуск в ход и регулирование скорости коллекторных двигателей

Однофазные коллекторные двигатели небольших мощностей пускают в ход прямым включением в сеть. Двигатели больших мощностей пускают в ход при пониженном напряжении сети, которое понижают автотрансформатором Ат (рис. 273, а). Скорость этих двигателей регулируют, изменяя подводимое к нему напряжение тем же автотрансформатором, а у двигателей небольшой мощности реостатом R, как, например, у двигателей для привода швейных машин (рис. 273, б).

Кроме того, скорость однофазного коллекторного двигателя можно регулировать теми же способами, что и двигателей последовательного возбуждения постоянного тока (см. § 5, гл. VIII).

К недостаткам однофазных коллекторных двигателей следует отнести тяжелые условия пуска и тяжелые условия коммутации, так как в короткозамкнутых коммутируемых секциях, кроме реактивной э. д. с., индуктируется еще и трансформаторная э. д. с., что приводит к сильному искрению под щетками.

Несмотря на эти недостатки, однофазные коллекторные двигатели нашли широкое применение в быту и производстве, так как допускают регулирование скорости в широ

13*

387

ких пределах. В последнее время однофазные коллекторные двигатели вытесняют двигатели постоянного тока на электротранспорте.

Однофазный коллекторный двигатель нельзя пускать в ход при малой нагрузке, так как возможен «разнос» его,

Рис. 273. Схема пуска в ход однофазных коллекторных двигателей:

а — автотрансформатором; б — реостатом.

как и у двигателя последовательного возбуждения постоянного тока.

Вопросы для самопроверки

1. Объясните принцип действия однофазного коллекторного двигателя последовательного возбуждения.

2. Какие э. д. с. индуктируются в якоре однофазного коллекторного двигателя при его работе?

3. Нарисуйте и объясните векторную диаграмму однофазного коллекторного двигателя.

4. От чего зависит коэффициент мощности однофазного коллекторного двигателя?

5. Нарисуйте и объясните схемы универсальных коллекторных двигателей.

6. Как изменить направление вращения однофазного коллекторного двигателя?

7. Нарисуйте и объясните схемы пуска и способы регулирования скорости однофазных коллекторных двигателей.

388