- •Індивідуальний комплект навчально-методичних матеріалів
- •Миколаїв, 2008
- •Програма курсу “Електротехніка та основи електроніки”
- •1. Основні поняття й визначення
- •2.1 Загальні відомості
- •2.2 Закони Кірхгофа
- •2.2.1 Перший закон Кірхгофа.
- •2.2.2 Другий закон Кірхгофа.
- •2.3 Розподіл потенціалу уздовж електричного кола
- •2.4 Послідовне й паралельне з'єднання резистивних елементів
- •2.4.1 Послідовне з'єднання.
- •2.4.2 Паралельне з'єднання
- •2.5 З'єднання резисторів трикутником і зіркою
- •2.6 Електрична енергія й потужність
- •2.7 Номінальні величини джерел і приймачів.
- •3 Лінійні однофазні електричні кола синусоїдального струму
- •3.1 Основні величини, що характеризують синусоїдальні струм, напруга й ерс
- •3.1.1 Миттєве значення.
- •3.1.2 Діюче й середнє значення синусоїдальних струмів і напруг.
- •3.1.3 Зображення синусоїдальних струмів, напруг і ерс комплексними числами й векторами.
- •3.2 Елементи електричних кіл синусоїдального струму
- •3.2.1 Резистивний елемент (ре).
- •3.2.2 Індуктивний елемент.
- •3.2.3. Емнісний елемент
- •3.3 Розрахунок нерозгалуженого електричного кола синусоїдального струму
- •3.4 Потужність у лінійних колах синусоїдального струму
- •4 Трифазні лінійні електричні кола синусоїдального струму
- •4.2 Аналіз електричних кіл при з'єднанні трифазного джерела й приймача за схемою «зірка» з нульовим проводом
- •4.3 З'єднання приймача за схемою «трикутник»
- •4.4 Потужність трифазного кола
- •4.4.1 Трифазне електричне коло із симетричним приймачем.
- •5 Електричні вимірювання й прилади
- •5.1 Системи електричних вимірювальних приладів
- •5.2 Основні характеристики електричних вимірювальних приладів
- •5.2.1 Статична характеристика.
- •5.2.2 Похибка.
- •5.2.3 Клас точності.
- •5.2.6 Границя вимірювання.
- •5.2.7 Чутливість.
- •5.3 Вимірювання струму, напруги й потужності
- •5.3.1 Вимірювання струму.
- •5.3.2 Вимірювання напруги.
- •5.3.3 Вимірювання потужності електричного струму.
- •6 Електричні трансформатори
- •6.1 Загальні відомості
- •6.2 Принцип дії електричного трансформатора
- •6.3 Робота електричного трансформатора в режимі холостого ходу
- •6.4 Дослід короткого замикання
- •6.5 Потужність втрат у трансформаторі
- •6.6 Автотрансформатори
- •7 Електричні машини
- •7.1 Загальні відомості
- •7.2 Обертове магнітне поле
- •7.3 Асинхронні машини
- •7.3.1 Принцип дії асинхронного двигуна (ад).
- •7.3.2 Будова асинхронного двигуна.
- •7.3.3 Характеристики асинхронного двигуна.
- •7.4 Машини постійного струму
- •7.4.1 Загальні поняття про будову машин постійного струму й принципі їхньої дії
- •7.4.2 Ерс обмотки якоря й електромагнітний момент.
- •7.4.3 Електричні двигуни постійного струму.
- •7.4.4 Способи регулювання швидкості двигуна постійного струму.
- •7.4.5 Пуск електродвигунів постійного струму.
- •8 Основи промислової електроніки
- •8.1 Загальні відомості
- •8.2 Напівпровідникові діоди
- •8.3 Випрямлячі на напівпровідникових діодах
- •8.4 Транзистори
- •8.4.1 Загальні відомості.
- •8.4.2 Підсилювачі на транзисторах.
- •9 Електробезпечність
- •9.1 Загальні відомості
- •9.2 Захисне заземлення
- •9.3 Занулення
- •9.4 Конструкція заземлювача
- •Контрольні завдання
- •Розрахунок каскаду підсилювача напруги низької частоти з реостатно-ємнісним зв'язком
- •Література
7.4.4 Способи регулювання швидкості двигуна постійного струму.
Аналіз рівняння (7.22) дозволяє визначити способи регулювання швидкості електродвигунів. Для регулювання швидкості можна використовувати зміну наступних параметрів електродвигуна:
зміну опор у якірного кола шляхом введення додаткових опорів;
зміну магнітного потоку шляхом введення додаткового опору в коло обмотки збудження;
зміну напруги, що підводиться до якірного кола при наявності індивідуального джерела живлення двигуна.
Механічні характеристики двигуна при сталості параметрів , , U, являють собою лінійні залежності:
Механічна характеристика двигуна, отримана при відсутності додаткових опорів у якірному колі, при номінальних значеннях магнітного потоку й живлячої напруги називається природною.
Змінюючи той або інший параметр механічної характеристики можна для заданих значень моменту опору на валу двигуна одержати різні швидкості обертання, тобто регулювати швидкість двигуна. Отримані механічні характеристики будуть називатися штучними.
Регулювання швидкості двигуна зміною опору якірного кола. Як видно на рис. 7.13 всі характеристики перетинаються в точці при . Ця швидкість називається швидкістю ідеального холостого ходу й визначається виразом
; .
Рис. 7.13. Механічні характеристики при регулюванні швидкості обертання зміною опора якірного кола
Якщо в коло якоря включати додаткові опори, то механічні характеристики, отримані при цьому, називаються штучними або реостатними. Реостатні характеристики так само линійні як і природня, але мають значно більший нахил до осі моментів, тобто мають меншу жорсткість. Чим більше опір, тим крутіше характеристики, тим менше її жорсткість.
Регулювання швидкості обертання двигуна зміною магнітного потоку. При включенні регулювального реостата в коло обмотки збудження (рис. 7.14,а), магнітний потік Ф зменшується, а швидкість двигуна зростає. жорсткість характеристик при зміні магнітного потоку трохи нижче (рис. 7.14,б), ніж у природної. Варто звернути увагу на те, що при малих значеннях струму збудження, або при випадковому обриві кола збудження швидкість обертання двигуна різко зростає й стає небезпечною для механічної міцності двигуна. Двигун іде «у рознос». Тому при експлуатації двигуна необхідно стежити за справністю кола збудження.
Рис. 7.14. Механічні характеристики (а) і схема регулювання швидкості обертання зміною магнітного потоку (б)
Регулювання швидкості обертання двигуна зміною напруги, що підводиться до якоря двигуна (рис. 7.15). Таке регулювання можливо при наявності індивідуального джерела живлення двигуна. Жорсткість характеристики в даному способі регулювання відповідає жорсткості природної характеристики. Раніше часто використовувалася схема Г-Д (генератор-двигун), зараз частіше застосовують напівпровідникові перетворювачі. Сучасні перетворювачі дозволяють одержати діапазон регулювання швидкості порядку 10000, тобто
Рис. 7.15. Механічні характеристики при регулюванні швидкості обертання зміною напруги якоря двигуна