Двигуни послідовного збудження
Природні швидкісна та механічна характеристики, сфера застосування
У двигунах послідовного збудження струм якоря одночасно є струмом збудження: iв = Iа = I. Тому потік Фδ змінюється в широких межах і можна написати, що
Коефіцієнт пропорційності kФ у значному діапазоні навантажень при I (0,8 – 0,9) Iн внаслідок насичення магнітного ланцюга kФ починає дещо зменшуватися.
При використанні співвідношення (1) для двигуна послідовного збудження замість виразів (7), (9) і (8), поданих у статті "Загальні відомості про двигуни постійного струму", отримаємо
Швидкісна характеристика двигуна [дивіться вираз (2)], представлена на малюнку 1, є м'якою та має гіперболічний характер. При kФ = const вид кривої n = f(I) показаний штриховою лінією. При малих I швидкість двигуна стає неприпустимо великою. Тому робота двигунів послідовного збудження, крім найменших, на холостому ходу заборонена, а використання ремінної передачі неприйнятно. Зазвичай мінімально допустиме навантаження P2 = (0,2 - 0,25) Pн.
Природна характеристика двигуна послідовного збудження n = f(M) відповідно до співвідношення (3) показано на малюнку 3 (крива 1).
Оскільки у двигунів паралельного збудження M ~ I, а у двигунів послідовного збудження приблизно M ~ I ² і при пуску допускається I = (1,5 – 2,0) Iн, то двигуни послідовного збудження розвивають значно більший пусковий момент порівняно з двигунами паралельного збудження. Крім того, у двигунів паралельного збудження n ≈ const, а у двигунів послідовного збудження, згідно з виразами (2) та (3), приблизно (при Rа = 0)
Тому у двигунів паралельного збудження
а у двигунів послідовного збудження
Таким чином, у двигунів послідовного збудження при зміні моменту навантаження Mст = M у широких межах потужність змінюється в менших межах, ніж у двигунів паралельного збудження.
Тому для двигунів послідовного збудження менш небезпечні навантаження на момент. У зв'язку з цим двигуни послідовного збудження мають суттєві переваги у разі важких умов пуску та зміни моменту навантаження у широких межах. Вони широко застосовуються для електричної тяги (трамваї, метро, тролейбуси, електровози та тепловози на залізницях) та у підйомно-транспортних установках.
Зазначимо, що при підвищенні швидкості обертання двигуна послідовного збудження в режим генератора не переходить. На малюнку 1 це з того, що характеристика n = f(I) не перетинає осі ординат. Фізично це пояснюється тим, що при переході в режим генератора, при заданому напрямку обертання та заданої полярності напруги, напрям струму має змінитися на зворотний, а напрям електрорушійної сили (е. д. с.) Eа і полярність полюсів повинні зберігатися незмінними, проте останнє при зміні напряму струму в обмотці збудження неможливо. Тому для переведення двигуна послідовного збудження в режим генератора необхідно переключити кінці обмотки збудження.
Регулювання швидкості за допомогою ослаблення поля
Регулювання n за допомогою ослаблення поля здійснюється або шляхом шунтування обмотки збудження деяким опором Rш.в (рисунок 2 а), або зменшенням числа включених в роботу витків обмотки збудження. В останньому випадку мають бути передбаченівідповідні висновки з обмотки збудження.
Так як опір обмотки збудження Rв і падіння напруги на ньому малі, то Rш.в також має бути мало. Втрати в опорі Rш. тому малі, а сумарні втрати на збудження при шунтуванні навіть зменшуються. Внаслідок цього коефіцієнт корисної дії (к. п. д.) двигуна залишається високим, і такий спосіб регулювання широко застосовується практично.
При шунтуванні обмотки збудження струм збудження значення I зменшується до
та швидкість n відповідно збільшується. Вирази для швидкісної та механічних характеристик при цьому отримаємо, якщо в рівностях (2) та (3) замінимо kФ на kФkо.в, де
є коефіцієнтом ослаблення збудження. При регулюванні швидкості зміна числа витків обмотки збудження
На малюнку 3 показані (криві 1, 2, 3) характеристики n = f(M) для цього випадку регулювання швидкості при кількох значеннях kо. крива 2, kо.в = 0,3 - крива 3). Характеристики дано у відносних одиницях і відповідають нагоди, коли kФ = const та Rа* = 0,1.
Регулювання швидкості шляхом шунтування якоря
При шунтуванні якоря (рисунок 2 б) струм і потік збудження зростають, а швидкість зменшується. Так як падіння напруги Rв × I мало і тому можна прийняти Rв ≈ 0, то опір Rш.а практично знаходиться під повною напругою мережі, його значення має бути значним, втрати в ньому будуть великі і до. п. д. сильно зменшиться.
Крім того, шунтування якоря ефективне тоді, коли магнітний ланцюг не насичений. У зв'язку з цим шунтування якоря практично використовується рідко.
На малюнку 3 крива 4 єхарактеристику n = f(M) при
Регулювання швидкості включенням опору в ланцюг якоря
Регулює швидкість включенням опору в ланцюг якоря (рисунок 2, в). Цей спосіб дозволяє регулювати вниз n від номінального значення. Оскільки одночасно при цьому значно зменшується к. п. д., такий спосіб регулювання знаходить обмежене застосування.
Вирази для швидкісної та механічної характеристик у цьому випадку отримаємо, якщо в рівностях (2) та (3) замінимо Rа на Rа + Rра. Характеристика n = f(M) такого способу регулювання швидкості при Rра* = 0,5 зображено малюнку 3 як кривої 5.
Регулювання швидкості зміною напруги
Цим способом можна регулювати n вниз від номінального значення зі збереження високого к. п. д. Розглянутий спосіб регулювання широко застосовується в транспортних установках, де на кожній провідній осі встановлюється окремий двигун і регулювання здійснюється шляхом перемикання двигунів з паралельного включення до мережі на послідовне 4). На малюнку 3 крива 6 є характеристикою n = f(M) для цього випадку при U = 0,5Uн.
Джерело: Вольдек А. І., "Електричні машини. Підручник для технічних навчальних закладів" - 3-тє видання, перероблене - Ленінград: Енергія, 1978 - 832с.
Розрахунок магнітного ланцюга проводиться з метою визначення струму, що намагнічує, і магнітних втрат. Розрахунок реактивної складової струму, що намагнічує, можна виконати двома методами. Перший метод Перший метод аналогічний методу розрахунку магнітного кола машини постійного.
Електропривод споживає основну частку виробленої у світі електроенергії. Правильне вирішення основних проблем розвитку електроприводу має важливе значення для економікикраїни. Кожна новація повинна підвищити ефективність дії обладнання. Необхідність саме такої.
Індуктована електрорушійна сила (ЕРС) виникає в наступних випадках: Коли провідник, що рухається, перетинає нерухоме магнітне поле або, навпаки, магнітне поле, що переміщається, перетинає нерухомий провідник; або коли провідник та магнітне поле, рухаючись.
Усі електричні машини випускаються заводами із добре висушеними обмотками. Якщо при транспортуванні, зберіганні, монтажі та експлуатації машини не було попадання вологи на обмотки, то сушіння її ізоляції не потрібно. Тож.
Живоглядов Є.В., Чорних І.В., Уральський державний технічний університет - УПІ В даний час, актуальним завданням є створення математичних моделей різних об'єктів, що згодом використовуються для ефективного аналізу фізичних явищ, що передбачають поведінку.