Лекции / Лекция 6 Электрические машины_полная

Ротор ДПТ (якорь) состоит из сердечника 5, обмотки якоря 6, коллектора 7 и вала 8.

Сердечник представляет собой цилиндр, набранный из штампованных листов электротехнической стали с отверстием под вал двигателя и с пазами, в которых укладываются проводники обмотки якоря.

Коллектор – цилиндр, набранный из медных пластин трапециевидного сечения, изоли-

замкнутую систему проводников, уложенных и укреплённых в пазах сердечника. Она состоит из секций (катушек), выводы которых соединены с двумя коллекторными пластинами.

3.2. Способы возбуждения машин постоянного тока

Возбуждение – это понятие, связанное с созданием основного магнитного поля машины обмотками возбуждения. (Конструкции, в которых возбуждение создается постоянными магнитами, размещенными на статоре, не рассматриваются).

Различают четыре схемы включения статорных обмоток: с независимым, параллельным, последовательным и смешанным возбуждением.

3.3. Принцип действия генератора постоянного тока (ГПТ)

При протекании постоянного тока в обмотке возбуждения создается постоянное магнитное поле. Если привести ротор МПТ во вращение, обмотка якоря начнет вращаться в постоянном магнитном поле. В этой обмотке начнет наводиться ЭДС (правило правой руки).

Видно, что при повороте ротора на 1800 направление ЭДС в обмотке меняется на противоположное( на левом рисунке: 1-2-3-4, на правом рисунке: 4-3-2-1). Но благодаря щеточно-

1 и 4.

Если подключить зажимы генератора к нагрузке, в обмотке якоря начнет протекать ток. Это приведет к тому, что появится

электромагнитный момент, направленный встречно направлению вращения ротора.

3.4 Основные уравнения и внешние характеристики ГПТ.

где Cм – постоянная, зависящая от конструкции МПТ.

На слайде № 42 показаны внешние харак-

3.5. Принцип действия двигателя постоянного тока (ДПТ)

Для того чтобы МПТ начала работать в режиме двигателя, необходимо создать постоянное магнитное поле в главных полюсах и ток в обмотке якоря, т.е.

подать напряжение на обмотку возбуждения и щеточно-коллекторный узел машины. В результате взаимодействия постоянного магнитного поля и проводников обмотки якоря с током возникнет пара сил, которая начнет

вращать ротор (правило левой руки).

Характеристики двигателя постоянного тока На Слайде № 45 показа-

ны механические характеристики ДПТ с параллельным возбуждением (кривая 1) и последовательного возбуждения (кривая 2).

Видно, что ДПТ с параллельным возбуждением при увеличении момента на валу незначительно меняет скорость вращения. Такая механическая характеристика называется жесткой. Соответственно, двигатель с последовательным возбуждением существенно изменяет частоту вращения при изменении момента и

промежуточное положение между кривыми 1 и

2.

3.7. Пуск ДПТ В момент пуска ДПТ его частота враще-

ния n 0, следовательно, ЭДС якоря Eя Cеn 0. Из (4.9) следует, что при пуске ток якоря будет Iя U Rя , т.е. во много раз больше номинального. Из (4.8) следует, что и момент при пуске также многократно превысит номинальный. Несмотря на то, что высокий пусковой момент является достоинством, у ДПТ его величина зачастую бывает избыточной. Поэтому для ограничения пускового тока в цепь якоря вводят пусковой реостат. Величина его подбирается таким образом, чтобы с одной стороны пусковой ток не превысил допустимое значение, а с другой был обеспечен необходимый

го реостата в момент пуска.

3.8. Способы регулирования частоты вращения ДПТ

частоту вращения ДПТ можно регулировать за счет изменения напряжения питания U, величины магнитного потока Ф и величины сопротивления якоря Rя. В настоящее время, благодаря развитию электронной техники наибольшее распространение получило регулирование изменением напряжения питания U. У ДПТ независимого и параллельного возбуждения регулирование частоты вращения возможно за счет изменения тока в обмотке возбуждения (т.е. изменения магнитного потока Ф). Также для этих ДПТ используется комбинированный способ регулирования изменением U и Ф. Регулирование за счет изменения Rя практически не используется из-за крайней неэкономичности.