12. Параметры двигателя постоянного тока :
1. Ток нагрузки (ток якоря):
После подачи напряжения на обмотки двигателя якорь начинает вращаться. Проводники обмотки якоря будут пересекать магнитное поле полюсов. В проводниках будет наводиться Э.Д.С., направленная против тока, а значит и против приложенного напряжения. Эта Э.Д.С. получила название противо Э.Д.С. Поэтому,пользуясь законом Ома:
Ток нагрузки прямопропорционален приложенному напряжению за минусом противо Э.Д.С. и обратнопропорционален сопротивлению обмотки якоря.
Противо Э.Д.С. – это Э.Д.С., которая индуктируется в проводниках обмотки якоря работающего двигателя постоянного тока; направлена против тока, а значит и против приложенного напряжения.
2. Противо Э.Д.С.:
E = B x l x V - закон Фарадея
B = φ/S; Sодного полюса = π x Dяк x lяк / 2p, где 2р – число полюсов двигателя.
V = Dя х ω / 2; ω = 2π х n / 60;
N – число активных проводников обмотки якоря (в одном витке обмотки якоря два активных проводника).
N/2 - число активных проводников в одной параллельной ветви.
2а – число параллельных ветвей обмотки якоря.
и
после сокращений
где
-
конструктивный коэффициент, постоянный
для данного типа электрической машины.
Противо Э.Д.С. прямопропорциональна магнитному потоку полюсов, частоте вращения якоря и зависит от конструкции электрической машины.
3. Частота вращения якоря:
;
Частота вращения якоря прямопропорциональна приложенному напряжению за минусом падения напряжения в обмотке якоря (для двигателя с параллельным возбужденим) или в обмотках двигателя (для двигателя с последовательным возбуждением), обратно пропорциональна магнитному потоку полюсов и зависит от конструкции машины.
4. Вращающий момент:
; ; ;
Вращающий момент прямопропорционален магнитному потоку полюсов, току нагрузки и зависит от конструкции машины.
13. Свойства двигателя постоянного тока:
1. Саморегулирование.
Под саморегулированием двигателей постоянного тока понимается автоматическое выравнивание вращающего момента с моментом сопротивления. При изменении момента сопротивления изменяется частота вращения якоря, затем противо Э.Д.С., ток нагрузки, а за ним и вращающий момент, который по величине сравнивается с изменившимся моментом сопротивления.
2. Обратимость.
Под обратимостью электрических машин постоянного тока понимается их способность работать как в режиме двигателя, так и в режиме генератора.
Что необходимо сделать, чтобы электрическая машина работала в режиме двигателя, или в режиме генератора? На обмотки двигателя подать напряжение, а у генератора вращать якорь внешней механической силой.
При этом необходимо объяснить:
… как направлены между собой выталкивающая сила, действующая на проводники обмотки якоря, и направление вращения якоря (в электродвигателе совпадают по направлению, а в генераторе направлены встречно);
… как направлены между собой ток и индуктируемая в обмотке якоря Э.Д.С. (в электродвигателе направлены встречно, а в генераторе совпадают по направлению);
… что больше: индуктируемая Э.Д.С. в обмотке якоря или напряжение на зажимах обмотки якоря (в генераторе Э.Д.С. больше напряжения, а в электродвигателе напряжение больше Э.Д.С. и в обоих случаях на величину падения напряжения в обмотках электрической машины или в обмотке якоря в зависимости от способа возбуждения электрической машины).