4. Как изменяется вращающий момент двигателя постоянного тока при увеличении нагрузки?

Вращающий момент АД определяется: М_эм = С_М Ф Iя

Магнитный поток создаваемый магнитной системой пропорционален напряжению сети и при постоянном напряжении сети является величиной постоянной, а следовательно вращающий момент пропорционален току якоря. При увеличении нагрузки на валу двигателя частота вращения ротора уменьшается, что приводит к уменьшению противо-ЭДС и увеличению тока якоря, а это в свою очередь вызывает увеличение вращающего момента. Т.о., любые изменения нагрузки на валу двигателя вызывают пропорциональные изменения вращающего момента.

5. Как производится пуск двигателя постоянного тока?

В момент пуска двигателя противо-ЭДС в обмотке якоря равна нулю и пусковой ток определится Iп = U / Rя.

Внутреннее сопротивление обмотки якоря машины невелико. У двигателей средней и большой мощности оно имеет величину порядка десятых-сотых долей Ома. При прямом вклю­чении двигателя в сеть пусковой ток достигает (10-15)Iн. Поэтому прямой пуск двигателя недопустим. Такой большой пусковой ток опасен для двигателя и сети. U в сети может значительно снизиться, кроме того, воз­никнет толчок момента, действующего на передачу и рабочий ме­ханизм.

Для ограничения силы пускового тока последовательно с обмоткой якоря включают пусковой реостат Rп Тогда ток Iп = U/(Rя + Rп).

Сопротивление пускового реостата выбирают т.о., чтобы сила пускового тока не превышала номинального значения силы тока якоря в 2-2,5 раза. При пуске двигателя регулировочный реостат в цепи воз­буждения полностью выводится, чтобы обеспечить максимальное значение силы тока в цепи возбуждения и магнитного потока статора, что обеспечивает плавный пуск двигателя при достаточном вращающем моменте якоря для преодоления механического сопротивления.

По мере увеличения частоты враще­ния двигателя растет противодейст­вующая ЭДС якоря, которая направ­лена против подведенного напряже­ния и ток снижается, поэтому сопро­тивление пускового реостата посте­пенно уменьшают до нуля. Пусковой реостат включается на 2-3 с и не рас­считан на длительное протекание то­ка. Двигатели мощностью до 1 кВт имеют сравнительно большое сопро­тивление якоря, поэтому их вклю­чают без пусковых реостатов.

6. Как осуществляется регулирование частоты вращения двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением?

Рассмотрим способы регулирования частоты вращения двигателя при неизменном тормозном моменте на валу. Из формулы частоты вращения n=(U–Iя*Rя)/С_Е*Ф видно, что регулирование частоты вращения двигателя постоянного тока можно осуществлять следующими способами:

1.Изменение приложенно­го напряжения: применяется редко, т.к. с изменением напряжения изменяется и магнитный поток машины, а при малых напряже­ниях можно размагнитить машину.

2. Изменение потока возбуждения Ф: из формулы частоты вращения следует, что частота вращения обратно пропорциональна магнитному потоку. По­ка магнитная система машины не насыщена, поток можно счи­тать пропорциональным силе тока возбуждения I_в. Следователь­но, частоту вращения двигателя можно регулировать изменением силы тока возбуждения, для чего в цепь возбуждения вводится регулировочный реостат. С увеличением сопротивления Rв уменьшается сила тока возбуждения Iв, вследствие чего уменьшается поток Ф. Уменьшение потока возбуждения ведет к увеличению частоты вращения.Т.о., изменением по­тока возбуждения можно регулиро­вать частоту вращения двигателя только в сторону увеличения.

3. Изменением величины сопротивления цепи якоря Rя. При этом способе регулирова­ния, при Ф=const, последовательно с обмоткой якоря включается регу­лировочный реостат. Достоинством этого способа является возможность плавного регулирования частоты вращения от 0 до номинального значения, а недостатком большие потери энергии на регулировочном сопротивлении т.к. через регулировочный реостат проходит весь ток якоря.