- •2. Принцип действия синхронных машин. Энергетические диаграммы.
- •3. Схемы возбуждения синхронных генераторов.
- •4. Реакция якоря сг.
- •5. Уравнение электрического равновесия обмоток синхронного генератора.
- •6. Векторные диаграммы синхронного генератора.
- •7. Характеристика холостого хода синхронного генератора.
- •8. Внешняя характеристика синхронного генератора.
- •9. Регулировочная характеристика синхронного генератора.
- •10. Характеристика 3-х фазного короткого замыкания синхронного генератора.
- •11. Параллельная работа синхронных генераторов.
- •12. Угловые характеристики синхронных генераторов.
- •13. Механическая характеристика синхронного двигателя.
- •14. Способы синхронизации генератора с сетью.
- •16. Пуск синхронных двигателей.
- •18. Синхронные двигатели малой мощности.
- •19. Область применения синхронных двигателей.
- •20. Синхронная машина в режиме компенсатора реактивной мощности.
- •21. Устройство машин постоянного тока.
- •22. Принцип действия машин постоянного тока.
- •23. Обратимость машин постоянного тока.
- •24. Явление коммутации мпт.
- •25. Реакция якоря.
- •26. Физическая и геометрическая нейтрали машин постоянного тока.
- •27. Применение дополнительных полюсов.
- •28. Машины постоянного тока в режиме генератора.
- •29. Характеристика холостого хода гпт.
- •30. Регулировочная характеристика гпт.
- •31. Внешняя характеристика гпт.
- •32. Основные схемы включения дпт. Независимое возбуждение
- •Параллельное возбуждение
- •Последовательное возбуждение
- •Смешанное возбуждение
- •33. Характеристика дпт с независимым возбуждением.
- •Механическая характеристика двигателя постоянного тока независимого возбуждения (дпт нв)
- •34. Характеристика дпт с параллельным возбуждением.
- •35. Характеристика дпт с последовательным возбуждением.
- •36. Характеристика дпт со смешанным возбуждением.
34. Характеристика дпт с параллельным возбуждением.
Электродвигателем параллельного возбуждения называется двигатель постоянного тока, обмотка возбуждения которого включена параллельно обмотке якоря (рис. 1). При снятии характеристик к цепи якоря подводится номинальное напряжение Uн=const.
Рис. 1 — Схема двигателя параллельного возбуждения
Ток, потребляемый двигателем из сети, определяется суммой I=Ia+Iв, ток возбуждения обычно равен Iв=(0,03...0,04) Iн. Все характеристики двигателя снимаются при постоянных сопротивлениях в цепях возбуждения rв=const и якоря
Σr = const.
Скоростная характеристика.
Зависимость n=f (Ia) при Uн=const и Iв=const
Из уравнения ЭДС для электродвигателя
имеем
Как видно из выражения,частота вращения двигателя зависит от двух факторов — изменения тока нагрузки и потока. При увеличении тока нагрузки падение напряжения в сопротивлении цепи якоря увеличивается, а частота вращения двигателя уменьшается.
Поперечная реакция якоря размагничивает двигатель, т.е. с ростом тока Ia уменьшается поток и, следовательно, увеличиваются обороты двигателя. Таким образом, оба фактора действуют в отношении оборотов машины встречно и вид скоростной характеристики будет определяется их результирующим действием.
На рис. 2 показаны три разные скоростные характеристики двигателя (кривые 1,2,3). Кривая 1 — скоростная характеристика при преобладании влияния Ia∑r,кривая 2 — оба фактора приблизительно уравновешиваются, кривая 3 — преобладает фактор размагничивающего действия реакции якоря.
Рис. 2 — Характеристики двигателя параллельного возбуждения
Ввиду того, что в реальных двигателях изменение потока Ф незначительно, скоростная характеристика является практически прямой линией. На ряде современных машин параллельного возбуждения для компенсации влияния поперечной реакции якоря устанавливается дополнительная стабилизирующая обмотка возбуждения, которая полностью или частично компенсирует влияние реакции якоря.
Нормальной формой скоростной характеристики, при которой обеспечивается устойчивая работа двигателя, является характеристика вида кривой 1.
Наклон характеристики определяется величиной сопротивления цепи якоря Σr без учета реакции якоря. Когда добавочных сопротивлений в цепь якоря не включено, характеристика называется естественной. Естественная характеристика двигателя параллельного возбуждения достаточно жесткая. Обычно , где no — частота вращения при холостом ходе. При включении в цепь якоря добавочных сопротивлений Rрг, наклон характеристик увеличивается, они становятся «мягкими» и называются искусственными или реостатными.
Моментная характеристика – это зависимость М=f (Ia) при rв=const, U=Uн и Σr=const. В установившемся режиме работы двигателя согласно
имеем Mэм = M2+M0 = смIaФ. Если бы в процессе работы машины поток Ф не изменялся, то моментная характеристика представляла бы собой прямую (характеристика 4, рисунок 2). В действительности поток Ф с ростом тока Ia несколько уменьшается из-за размагничивающего действия реакции якоря, поэтому моментная характеристика слегка наклонена вниз (кривая 5). Характеристика полезного момента располагается ниже кривой электромагнитного момента на величину момента холостого хода (кривая 6).
Характеристика КПД η=f (Ia) снимается при U=Uн, rв=const, Σr=const и имеет типичный для электродвигателей вид (характеристика 7 на рис. 2). КПД быстро растет при увеличении нагрузки от холостого хода до 0,25Рн , достигает максимального значения при Р=(0,5...0,75) Рн, а затем до Р=Рностается почти неизменным. Обычно в двигателях малой мощности η=0,75...0,85, а в двигателях средней и большой мощности η=0,85...0,94.
Механическая характеристика представляет зависимость n=f (M) при U=Uн, Iв=const и Σr=const. Аналитическое выражение для механической характеристики можно получить из уравнения ЭДС электродвигателя
Определив ток Iа из выражения М = сеIaФ и подставив это значение тока в выражение выше, получим
Если пренебречь реакцией якоря и считать, что поток Ф не изменяется, то механические характеристики электродвигателя параллельного возбуждения можно представить в виде прямых (рис. 3), наклон которых зависит от величины сопротивления Rрг включенного в цепь якоря. При Rрг=0 характеристика называется естественной.
Рис. 3 — Механические характеристики двигателя параллельного возбуждения
Следует помнить, что при обрыве цепи возбуждения Iв=0 обороты двигателя n→∞, т.е. двигатель идет «вразнос», поэтому его необходимо немедленно отключить от сети.