Постійного струму

1. Рівняння ерс та моменту для дпс.

Якщо МПС підключити до джерела постійного струму, то в обмотці збудження та в обмотці якоря будуть протікати ел. струми І_з та І_а..

Струм збудження створює магнітне поле основних полюсів, внаслідок взаємодії якого зі струмом в обмотці якоря на якорі утворюється електромагнітний момент, який буде обертовим, а не гальмівним (як у генератора). Під дією електромагнітного моменту якорь почне обертатися, тобто МПС буде працювати в режимі електричного двигуна.

В обмотці якоря буде наводитись ЕРС якоря Е_а, направлена проти струму якоря І_а, тому її називають противоелектрична руш. сила.

Для двигуна U = E_a + I_aΣr - підведена напруга урівноважується против ЕРС обмотки якоря та падінням напруги в колі якоря:

І_а =

U = E_a + I_aΣr_a помножена на І_а

UІ_а = E_aІ_а + I_a²Σr_a - рівняння потужності для кола якоря.

UІ_а – підведена потужність

E_aІ_а – електромагнітна потужність

I_a²Σr_a - потужність електричних втрат в колі якоря.

E_aІ_а = С_еФ∙п∙І_а = ,

тобто електромагнітна потужність.

E_aІ_а =Mw + I_a²Σr_a

З ростом навантаження на вал електродвигуна буде збільшуватися електромагнітний момент, а так як напруга, підведена до електричного двигуна, залишається незмінною, то збільшення навантаження двигуна супроводжується ростом струму в обмотці якоря І_а.

В залежності від способу збудження ДПС підрозділяють на магнітоелектричні (з постійними магнітами) та електромагнітним збудженням (шунтові, серієсні та компаундні)

U = E_a + I_aΣr_a U = С_еФ∙п+ I_aΣr_a

п =

з чого слідує, що частоту обертання ДПС можна змінювати, змінюючи U, Ф, Σr_a.

М = С_мФІ_а – напрямок моменту можна змінювати, змінюючи напрямок Ф та І_а.

2. Пуск двигуна постійного струму.

Згадаємо формулу струму якоря:

В момент пуску якоря ДПС нерухомий п=0.

І_а = І_пуск =

Такий пусковий струм є небезпечним, бо може визвати круговий вогонь, та механічно порушити, зламати обертові частини двигуна, бо М = С_мФІ_пуск.

Пусковий струм визиває різке зниження напруги мережі живлення, що негативно впливатиме на роботу інших споживачів, включених в цю мережу.

Тому такий спосіб пуску допускається для двигунів невеликої потужності (до 1 кВт), в яких обмотка якоря має підвищений опір і І_пуск = (3÷5)І_п, що не становить загрози для двигуна (безпечне!).

Для двигунів більшої потужності слід вживати заходи по зменшенню І_пуск.

Обертаючий момент двигуна М = С_мФІ_а, а Ф = І_з, тому для того, щоб полегшити пуск двигунів з паралельним та змішаним збудженням, реостат в колі збудження слід повністю вивести r_p = 0, щоб забезпечити Ф = Ф_max.

В цьому випадку магнітний поток буде Ф_max і двигун буде розвивати необхідний обертовий момент при меншому струмі якоря.

Але для пуску ДПС великої потужності використовувати пускові реостати недоцільно! (Чому?) В пусковому реостаті будуть дуже значні витрати електричної енергії. Крім того, при великих потужностях пускові реостати були б занадто громіздкими.

Який же вихід?

В ДПС постійного струму зменшення пускового струму забезпечують зменшенням напруги, що підводиться до двигуна системи Г-Д, ТП-Д.