27. Характеристики генератора постійного струму паралельногo збудження.

1. Характеристика холостого ходу

1. Присутність залишкового магнетизму на якорі

2. Обвитка збудження ввімкнена узгоджено з обвиткою якоря

3. Швидкість обертання якоря є більшою

,

, ,

2. Зовнішня характеристика

, ,

3. Регулювальна характеристика

, ,

4. Характеристика навантаження

, ,

28. Запуск двигуна постійного струму.

Електричні машини постійного струму широко застосовуються в різних галузях промисловості.

Значного поширення електродвигунів постійного струму пояснюється їх цінними якостями: високими пусковим, гальмівних та перевантажувальним моментами, порівняно високим швидкодією, що важливо при реверсуванні і гальмуванні, можливістю широкого і плавного регулювання частоти обертання.

Електродвигуни постійного струму використовують для регульованих приводів, наприклад, для приводів різних верстатів і механізмів. Потужності цих електродвигунів досягають сотень кіловат. У зв'язку з автоматизацією управління виробничими процесами і механізмами розширюється область застосування малопотужних двигунів постійного струму загального застосування потужністю від одиниць до сотень ват.

З формули:

(1)

випливає, що в першу мить після включення двигуна в мережу постійної напруги, тобто коли і ,

Так як опір невеликий, то струм якоря може в 10 ... 30 разів перевищувати номінальний струм двигуна, що неприпустимо, оскільки призведе до сильного іскріння і руйнування колектора. Крім того, при такому струмі виникає неприпустимо великий момент двигуна, а при частих пусках можливий перегрів обмотки якоря.

Щоб зменшити пусковий струм в ланцюзі якоря, включають пусковий резистор, опір якого в міру збільшення частоти обертання двигуна зменшують до нуля. Якщо пуск двигуна автоматизований, то пусковий резистор виконують з декількох ступенів, які вимикають послідовно в міру збільшення частоти обертання.

Пусковий струм якоря:

У міру розгону двигуна в обмотці якоря зростає ЕРС, а як випливає з формули (1), це призводить до зменшення струму якоря . Тому в міру збільшення частоти обертання двигуна опір в ланцюзі якоря зменшують. Щоб при порівняно невеликому пусковому струмі отримати великий пусковий момент, пуск двигуна здійснюють з найбільшим магнітним потоком. Отже, струм порушення при пуску повинен бути максимально допустимим, тобто номінальним.

29. Характеристики двигуна постійного струму паралельного збудження.

Робочі характеристики

Робочими називаються регулювальна, швидкісна, моментная і к.к.д. характеристики.

Регулювальна характеристика

Регулювальна характеристика представляє залежність швидкості обертання П від струму Iв порушення у випадку, якщо струм Iа якоря і напруга U мережі залишаються незмінними, тобто n = f (Iв) при Ia = const та U = const.

Рис. 1. Регулювальна характеристика двигуна

Швидкісні характеристики

Швидкісні характеристики дають залежність швидкості обертання п від корисної потужності на валу двигуна в разі, якщо напруга U мережі і опір rв регулювального реостата ланцюга порушення залишаються незмінними, тобто n = f ( ), при U = const і = const .

Рис. 2. Швидкісні характеристики

Моментні характеристики.

Моментні характеристики показують, як змінюється момент М при зміні корисної потужності Р2 на валу двигуна, якщо напруга U мережі і опір rв регулювального реостата в колі збудження залишаються незмінними, тобто М = f ( ), при U = const, = const.

Корисний момент на валу двигуна:

Якщо швидкість обертання двигуна паралельного збудження не змінювалася б з навантаженням, то залежність моменту Ммех від корисної потужності графічно представляла б пряму лінію, що проходить через початок координат. Насправді швидкість обертання зі збільшенням навантаження падає. Тому характеристика корисного моменту кілька загинається догори (крива 2, рис. 4). При цьому крива електромагнітного моменту М проходить вище кривої корисного моменту на постійну величину, рівну моменту холостого ходу (крива 1).

Рис. 3. Моментні характеристики

Характеристика зміни коефіцієнта корисної дії

Крива залежності к.к.д. від навантаження має характерний для всіх двигунів вигляд (рис 5). Крива проходить через початок координат і швидко зростає при збільшенні корисної потужності до 1/4 номінальної. При потужності Р2, що дорівнює приблизно 2/3 номінальної, к.к.д. зазвичай досягає максимального значення. При збільшенні навантаження до номінальної к.к.д. залишається постійним або незначно падає.

Рис. 4. Зміна к. к. д. двигуна

Механічна характеристика

Найважливішою характеристикою двигуна є механічна n (M). Вона показує, як залежить частота обертання двигуна від развиваемого моменту. Якщо до обмоток двигуна підведені номінальні напруги і відсутні додаткові резистори в його ланцюгах, то двигун має механічну характеристику, звану природною. На природній характеристиці знаходиться точка, відповідна номінальним даними двигуна ( , і т.д.). Якщо ж напруга на обмотці якоря менше номінального, або , то двигун буде мати різні штучні механічні характеристики. На цих характеристиках двигун працює при пуску, гальмуванні, реверсі і регулювання частоти обертання.

Перетворивши вираз щодо частоти обертання, отримаємо рівняння електромеханічної характеристики n ( ):

(1)

(2)

З рівняння (2) випливає, що регулювати частоту обертання при заданій постійній навантаженні (М = const) можна трьома способами:

а) зміною опору кола якоря;

б) зміною магнітного потоку двигуна;

в) зміною напруги на затискачах якоря.

Рис. 5 Механічні характеристики

Для регулювання частоти обертання першим способом в ланцюг якоря. повинно бути включено додатковий опір . Тоді опір в рівнянні (2) необхідно замінити на + .