46. Вращающий момент двигателя постоянного тока

Вращающий момент двигателя постоянного тока создается взаимодействием магнитного потока индуктора Ф с током якоряI_я. При числе параллельных ветвей обмотки якоря 2а сила тока в каждой из них будет равна По формуле вращающий момент, создаваемый каждым стержнем обмотки

где D – диаметр якоря и l – активная длина стержня в м. Полный электромагнитный вращающий момент двигателя в ньютонометрах получим, помножив т на число стержней, в обмотке N:

Обозначив полюсное деление через τ, можем написать:

и окончательно

где постоянный коэффициент 

Вращающий момент двигателя постоянного тока пропорционален произведению магнитного потока индуктора на ток якоря.

Механическая мощность на валу двигателя, согласно равенству , выразится формулой

47 Основной характеристикой для оценки электромеханических свойств электродвигателя является механическая характеристика, представляющая собой зависимость n=f(М) или = f(М). Иногда используется так называемая скоростная характеристика, представляющая собой зависимость n=f(I). или= f(I). 

Рис. 2. Механические характеристики двигателя постоянного тока при различных сопротивлениях цепи якоря (а) и напряжениях (б)

Изменяя сопротивление реостата в цепи якоря можно получить при номинальной нагрузке различные угловые скорости электродвигателя на искусственных характеристиках — ω1, ω2, ω3

48 Пуск двигателей постоянного тока

Двигатели постоянного тока пускаются в ход с помощью пускового реостата, ограничивающего пусковой ток. Из уравнения электрического равновесия 

Так как в момент пуска n = 0, то E = с Ф n = 0 и, следовательно

Сопротивление якоря R_я очень мало (десятые, а то и сотые доли ома) и потому пусковой ток якоря I_яn получается очень большим, во много раз превышающим номинальный. Чтобы ограничить пусковой ток, на время пуска последовательно с якорем включается пусковой реостат R_n.

В этом случае

Величина сопротивления R_n выбирается по допустимому пусковому току якоря, обычно

По мере разгона двигателя пусковой реостат ступень за ступенью выводится. Металлические проволочные пусковые реостаты входят в комплект поставки двигателя. При пуске двигателя параллельная обмотка возбуждения включается на полное напряжение, то есть регулировочный реостат R_peг в цепи параллельной обмотки выводится полностью, пуск осуществляется при максимальном потоке Ф, что увеличивает пусковой момент и облегчает запуск. Реверсирование — изменение направления вращения двигателя — производится путем изменения направления действия вращающего момента. Для этого требуется изменить направление магнитного потока двигателя постоянного тока, т. е. переключить обмотку возбуждения или якорь, при этом в якоре будет протекать ток другого направления. При переключении и цепи возбуждения, и якоря направление вращения останется прежним.