55.Двигатели постоянного тока. Принцип действия, рабочие характеристики, кпд.

У двигателя параллельного возбуждения цепь об- мотки возбуждения, так же как и цепь обмотки якоря, включена под постоянное напряжение сети. Цепь об- мотки возбуждения можно питать и от отдельного источника постоянного тока (независимое возбуждение). И в том и в другом случае ток возбуждения не зависит от тока якоря.

Схема включения в сеть двигателя постоянного тока параллельного возбуждения изображена на рис. Обмотка якоря включается в сеть через ступенчатый пусковой реостат R_n, обмотка возбуждения — через реостат R_u. Токопроводящая ручка пускового реостата соединена с зажимом Л и до запуска двигателя находится на контакте О. При запуске она последовательно перемещается в крайнее левое положение.

При этом цепь возбуждения непосредственно подсоединена к сети через дугообразный контакт Ш, а цепь якоря Я через секции пускового реостата. В процессе пуска число включенных секций уменьшается, а по окончании пуска пусковой реостат полностью выводится. Такая конструкция пускового реостата исключает разрыв цепи якоря при переключении ручки с одного контакта на другой. Следует иметь в виду, что пусковой реостат не рассчитан на длительное пребывание под током якоря, поэтому при работе двигателя его ручка должна находиться в крайнем левом положении.

Вращающий момент М двигателя определяется на основании закона Ампера известной из механики формулы^

M = F N = B_cp N.

56.Пуск в работу, регулирования частоты вращения двигателей с параллельным и последовательным возбуждением.

Обратимся еще раз к основному У Рвению электродвигателя. Выражение для ЭДС двигателя ничем не отличается от выражения для ЭДС генератора. Это и понятно: и в том и в другом случае проводники обмотки пересекают силовые линии магнитного поля. Тот факт, что якорь генератора раскручивается механической, а якорь двигателя электромагнитной силами, с точки прения закона электромагнитной индукции не имеет значения.

С практической точки зрения важно представлять условия и способы двигателя. Таким образом, существует два способа плавного изменения частоты вращения двигателя в широких пределах: 1) изменение напряжения U, подведенного к якорю двигателя; 2) изменение магнитного потока возбуждения Ф

На рис. показано возможное подключение регулировочных реостатов к схеме двигателя. Увеличивая сопротивление R₂ при постоянном напряжении сети U,

уменьшаем напряжение, подведенное к якорю, и частоту вращения двигателя. Увеличивая сопротивление R₁, уменьшаем ток возбуждения и магнитный поток возбуждения, а следовательно, увеличиваем частоту вращения двигателя.

Второй способ регулирования частоты вращения двигателя предпочтительнее, так как он связан с меньшими потерями энергии: ток возбуждения в десятки раз меньше тока якоря, а потери в регулировочном реостате пропорциональны квадрату тока. Однако при необходимости изменения частоты вращения двигателя в очень широких пределах одновременно используют оба способа..

Во многих случаях возникает необходимость менять направление вращения якоря электродвигателя. Изменение направления вращения называют реверсированием.

Для реверсирования двигателя постоянного тока следует изменить направление магнитного потока возбуждения или тока якоря. При одновременном изменении направления потока возбуждения и тока якоря за счет изменения полярности напряжения источника питания направление вращения якоря двигателя не меняется.

Реверсирование двигателей осуществляют с по- мощью переключателей в цепи якоря или в цепи возбуждения.

Выражение для частоты вращения двигателя показывает, что по мере уменьшения магнитного потока возбуждения частота неограниченно возрастает. С этой точки зрения опасен обрыв цепи возбуждения двигателя, при котором магнитный поток резко уменьшается до потока остаточного намагничивания, а двигатель идет «вразнос». Особенно вероятен режим «разноса» у иенагруженного двигателя. Режим «раз- носа» является аварийным: центробежные силы деформируют обмотку якоря, якорь заклинивается, а в не- которых случаях и разрушается.