15. Электромагнитный момент мпт. Постоянная См. Практическая формула Мэм.
Уравнение ЭДС и напряжений для двигателя: U=E+IaRa
Если левую и правую части уравнения умножить на одну и ту же величину Ia, то UIa=EIa+I2aRa – уравнение электрических мощностей: Р1=Рэм+ΔР, где Р1 – подведенная мощность; ΔР – потери мощности; Рэм – электромагнитная мощность (полезная).
Электромагнитная мощность преобразуется в мощность вращения якоря, то есть в механическую мощность вращения.
Рэм= Рмех, EIa=Mω, где M – электромагнитный момент; – угловая частота вращения;
ω=2πn/60;
,
М = СМФI.
Здесь CM=NP/2πa – постоянная машины по моменту.
М=Рэ/ω=30Рэ/ πn =9,55Рэ/n
16. Двигатель пост тока с параллельной обмоткой возбуждения. Рабочие, механический и регулировочные хар-ки. Области применения.
Пусковые характеристики:
- пусковой ток Iп/Iн; - пусковой момент Мп/Мн; - время пуска tп; - экономичность.
Рабочие характеристики n, M, = f(Ia) при U, Iв = const (рис. 10.2):
Моментная характеристика M=f(Ia): М=СМФIа=const Ia; M2=M-M0.
Электромеханическая характеристика n = f(Ia): n=(U-IaRa)/CeФ; Δn=100%(n0-nном)/n0=(2-8)%.
Увеличение Ia ведет к уменьшению n (кривая 1).
Но реакция якоря уменьшает основной магнитный поток, что ведет к увеличению n (кривая 2).
Кпд двигателя = f(Ia).
Магнитные потери Рмг постоянны. Электрические потери Рэл переменны. Если Рэл = Рмг, то = max.
При n = const Рмех также можно отнести к постоянным потерям.
Механическая характеристика n = f(М).
Из уравнения М = СМФIа, Ia=M/CeФ, тогда n=(U-(MRa /CMФ))/CeФ – жесткая характеристика.
Регулировочные характеристики
В цепь якоря двигателя можно включать добавочное регулировочное сопротивление Rд, тогда основное уравнение ЭДС двигателя принимает вид
,
.
Регулировать частоту вращения можно:
1) изменением ΔUa=Ia(Ra+Rд) за счет Rд;
2) подводимым напряжением U;
3) основным магнитным потоком Ф.
17. Реакция якоря мпт. Полюсное деление, линейная нагрузка якоря, намагничивающая сила обмотки якоря. Способы борьбы с реакцией якоря.
При холостом ходе магнитный поток в машине создается только намагничивающая сила (НС) Fв обмотки возбуждения. В этом случае магнитный поток Фв при неизменном воздушном зазоре между якорем и сердечником главного полюса (что характерно для многих машин постоянного тока) распределяется симметрично относительно продольной оси машин.
При работе машины под нагрузкой по обмотке якоря проходит ток, и НС якоря создает свое магнитное поле. Воздействие поля якоря на магнитное поле машины называют реакцией якоря.
Линия, соединяющая точки, индукция в которых, определяемая действующим магнитным потоком машина равно нулю – называется нейтралью.
Нейтраль в режиме холостого хода (при отсутствии реакции якоря) – называется геометрической нейтралью.
Нейтраль, смещенная реакцией якоря – называется физической.
Если щетки смещены Fa можно разложить на поперечную силу Fay и продольную реакцию якоря Fad.
При расположении щеток на геометрической нейтрали реакция якоря только поперечная, при расположении вне геометрической нейтрали реакция якоря содержит как продольную, так и поперечную составляющие. Продольная составляющая либо размагничивает, либо намагничивает магнитную систему, так же может вызвать значительное увеличение ЭДС в обмотке, поэтому считается недопустимой.
Реакция якоря оказывает неблагоприятное влияние на работу машины постоянного тока:
а) физическая нейтраль смещается относительно геометрической нейтрали на некоторый угол, что ухудшает коммутацию коллекторной машины;
б) результирующий магнитный поток машины при насыщенной магнитной цепи уменьшается, а значит, уменьшается ЭДС, индуктированная в обмотке якоря при нагрузке, по сравнению с ЭДС при ХХ.
В генераторном режиме набегающий край полюса размагничивается, а сбегающий намагничивается, а в двигательном режиме наоборот. В результате: суммарный магнитный поток, создаваемый полюсом, уменьшается.
Способы компенсации реакции якоря:
- установка дополнительных полюсов на геометрической нейтрали;
- укладка в пазы полюсных наконечников компенсационной обмотки.