Учебники 80278

Таким образом, данная механическая характеристика для двигателя постоянного тока с независимым возбуждением (рис. 37).

Рис. 37. Механические характеристики двигателя постоянного тока с независимым возбуждением

Двигатели постоянного тока с независимым или параллельным возбуждением имеют жесткую естественную характеристику, то есть достаточно стабильно держат обороты и в то же время путем регулирования тока или напряжения могут легко и плавно переходить на другие номинальные обороты. В этой связи они нашли наибольшее применение в приводе КПО.

Для двигателя последовательного возбуждения ток якоря и ток обмотки возбуждения один и тот же.

С некоторым упрощением характеристику насыщения магнитного потока в зависимости от тока намагничивания можно считать линейной.

Для двигателя постоянного тока ранее получено:

52

Полученная зависимость для механической характеристики двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением представляет собой гиперболу (рис. 38)

При холостом ходе М 0, n . В действительности всегда существует некоторый момент сопротивления, но, тем не менее, скорость вращения ротора может достигнуть 6-и кратного номинального значения. Поэтому двигатели последовательного возбуждения не устанавливают в приводах с ременными передачами (в случае обрыва М 0 и он пойдет «в разное»). На рабочем участке его характеристика мягкая, а, следовательно, двигатель постоянного тока последовательного возбуждения плохо приспособлен для приводов, требующих постоянной скорости при меняющейся нагрузке (рис. 38). В основном эти двигатели применяются там, где требуется большой момент при трогании с места и при малых скоростях. Это на транспорте и в крановых установках.

53

17. ПУСК ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Было показано, что у двигателей постоянного тока напряжение сети уравновешивает противо ЭДС якоря и падение напряжения на его внутреннем сопротивлении

В момент пуска якорь неподвижен и при n = 0:

Поэтому при непосредственном включении якоря на номинальное напряжение пусковой ток будет

Такой большой ток опасен для коллектора и щеток двигателя. Обычно допускаются следующие превышения пускового тока над

Для снижения пускового тока в цепь якоря вводят добавочное сопротивление в виде специального пускового реостата и его сопротивление подбирают так, чтобы пусковой ток был в пределах допустимого значения. Исключение составляют двигатели мощностью до 1 кВт, у которых обмотка якоря выполнена из тонкой проволоки, имеющей значительное сопротивление.

Обычно полное сопротивление пускового реостата разбивают на несколько ступеней, разгон идет по начальным участкам искусственных характеристик (рис. 40, 41).

55

18. ТОРМОЗНЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Электродвигатели постоянного тока могут работать в трех тормозных режимах:

1.В режиме противовключения;

2.Генераторном режиме;

3.Режиме динамического торможения.

Режим противовключения такой, когда якорь двигателя под действием внешнего момента или запаса кинематической энергии вращается в направлении противоположном тому, которому он должен следовать в двигательном режиме. При торможении противовключением ток якоря создается напряжением сети и ЭДС якоря. Энергия, отбираемая из сети преобразуется в теплоту, нагревающую элементы якоря, поэтому для ограничения тока вводят реостат с большим сопротивлением.

Возможны два случая противовключения:

а) ввода добавочного сопротивления без изменения полярности тока якоря (рис. 42);

б) с изменением полярности (рис. 43).

Рис. 42. Торможение противовключением двигателя постоянного тока с добавочным сопротивлением в цепи якоря:

а) двигатель постоянного тока с независимым возбуждением; б) двигатель постоянного тока со смешааным возбуждением; в) двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением

57

Режим динамического торможения возникает при отключении якоря от сети и замыкания его на сопротивление (рис. 45).

Рис. 45. Режим динамического торможения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением

Обмотки двигателей с параллельным и смешанным возбуждением остаются включенными в сеть. Обмотка последовательного возбуждения от сети якоря отключается. Таким образом, образуется схема генератора с независимым возбуждением, но энергия не отдается в сеть, а выделяется в виде тепла на сопротивление якоря. Под действием ЭДС ток якоря изменяет направление и генераторный электромагнитный момент затормозит вращение якоря до остановки.

19. РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРСОТИ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Регулирование скорости - принудительное изменение скорости электропривода в зависимости от требований технологического процесса. Основная цель регулируемых приводов, применяемых для КПО - создание оптимального темпа штамповки, сочетающего требуемое качество штамповки и высокую производительность.

Способы регулирования характеризуются следующими показателями:

1.Диапазоном регулирования;

2.Плавностью регулирования;

59

3.Экономичностью;

4.Стабильностью скорости;

5.Направлением регулирования скорости;

6.Допустимой нагрузкой при различных скоростях.

Диапазон регулирования определяется отношением возможных установившихся максимальной и минимальной скоростей:

Плавность регулирования характеризует скачок скорости при переходе от одной скорости к другой.

ней z ∞.

Экономичность регулирования характеризуется затратами на сооружение и эксплуатацию электропривода и сопутствующего оборудования.

Потери мощности при регулировании определяют КПД:

где РВ - мощность на валу; Р - потери мощности.

Потери мощности при регулировании скорости различны для разных способов регулирования. Они сравнительно велики в системах, где регулирование ведется в главных цепях машины, и значительно ниже при регулировании в цепях возбуждения, поскольку эти цепи для машин постоянного тока составляют 1 - 5 % от мощности.

Стабильность угловой скорости характеризуется изменением угловой скорости при заданном отклонении момента нагрузки и зависит от жесткости механической характеристики. Она тем больше, чем больше жесткость (рис. 46).

60