Двигателях параллельного

Z2 < ZL. Это объясняется рядом причин технологического характера, а также тем, что с увеличением Z2 ток в стержнях ротора уменьшается и в двигателях небольшой мощности их сечения становится очень малыми. В более крупных двигателях иногда выполняют Zi > Zlt с тем чтобы ограничить чрезмерно большой ток в стержнях ротора и увеличить равномерность распределения проводников обмотки по длине расточки.

полосы электротехнической стали гармошку, промежутки которой являются пазами 3, в которые укладывается обмотка. Ярмо наматывается из рулонной стали на ребро. Такая конструкция может применяться в двигателях небольшой мощности.

В двигателях небольшой мощности компенсационная обмотка — сосредоточенная, а в двигателях большой мощности — распределенная.

стике и повышению шума. Однако из-за своей простоты и дешевизны такие обмотки широко применяют в асинхронных двигателях небольшой мощности до 10 ... 15 кВт.

реходе от малых мощностей к большим отношение потерь в стали к суммарным потерям в двигателе при номинальной нагрузке посте* пенно возрастает. Поэтому в двигателях небольшой мощности целесообразно применять сталь с лучшей способностью к намагничиванию и несколько большими потерями pi.s/so, а в двигателях большей мощности использовать сталь с меньшим значением Pi.s/so-

Единственным недостатком коммутации за счет ЭДС вращения является невозможность ее осуществления при нулевой частоте вращения. Существует минимальная линейная скорость (на диаметре якоря), называемая критической скоростью и,(р, при которой возможна коммутация в установившемся режиме. Однако, как показано в [70], минимально допустимая по условиям коммутации частота вращения существенно зависит от номинального вращающего момента и размеров двигателя, и в крупных двигателях (D4 > 0,1 м3) составляет всего несколько оборотов в минуту. Более того, оказывается вполне возможен пуск достаточно крупных двигателей без использования каких-либо дополнительных средств для управления коммутацией при малых частотах вращения. Это возможно, если при трогании с места первая коммутация завершается до перехода коммутируемой секции через нейтраль в магнитное поле противоположного знака. Для этого нужно обеспечить такое ускорение ротора, чтобы линейное перемещение секции при увеличении скорости от 0 до укр было значительно меньше полюсного деления. Это условие выполняется в достаточно крупных двигателях (Dzl > 0,1 м3) и трудно выполнимо в двигателях небольшой мощ-НОСТИ.

личными числами 2р. Рекомендации по выбору Z2 при известных Z\ и 2р сведены в табл. 6-15, в которой предлагается несколько возможных вариантов чисел пазов ротора при данных Z\ и 2р. В двигателях малой мощности обычно выполняют Zj< Zi, с тем чтобы ограничить чрезмерно большой ток в стержнях ротора и увеличить равномерность распределения проводников обмотки по длине расточки. Ток в стержне определяется по (6-60) . При этом с учетом принятых для короткозамкнутой обмотки чисел фаз и витков в фазе коэффициент приведения токов

При установке только двух щеток, например Л2 и Б2 ( 3-13,6), секции 1 и 9 продолжают оставаться замкнутыми накоротко, тогда как секция 5 теперь входит в левую ветвь обмотки, увеличивая число ее секций до семи. При этом возникает несимметрия ветвей и неравенство их э. д. с. Следует также учесть и то, что при полном комплекте щеток секции / и 9, замкнутые накоротко щетками 6t и Й2, включены по отношению друг к другу параллельно, а при наличии только щетки Ва — последовательно. В этом случае ухудшаются условия коммутации тока (см. § 5-9), что является безусловно нежелательным. Из этих соображений неполное число щеточных пальцев в машинах с простой волновой обмоткой устанавливают только в тех случаях, когда в машине не достает места, как, например, в тяговых двигателях небольшой мощности.

Если индуктор представляет собой электромагнит, то при случайном разрыве цепи его питания Ф может уменьшиться до величины, определяемой остаточным намагничиванием материала его сердечника. При этом, согласно (10.11), число оборотов двигателя сильно возрастет, что может привести к его порче. Поэтому во всех схемах включения двигателей постоянного тока необходимо предусматривать такое соединение обмотки возбуждения, которое исключало бы возможность разрыва его цепи. 3. Число оборотов коллекторного двигателя можно регулировать в широких пределах изменением э. д. с. питающего генератора е и тока возбуждения iR (Ф = k4iB). При этом интересно отметить, что для увеличения числа оборотов надо уменьшить ток возбуждения. В двигателях небольшой мощ-

проектируются таким образом, чтобы при нагрузке относительное увеличение падения напряжения в цепи якоря превышало относительное уменьшение магнитного потока главных полюсов, и изменение скорости вращения вследствие этого при увеличении нагрузки от нуля до номинальной составило 3—8%.( 8-9). В двигателях небольшой мощности это легко выполняется, так как сопротивление цепи якоря сравнительно велико. В двигателях средней и большой мощности, при значительной индукции в зубцовой зоне (до 2,3 тл), необходимо ставить на главных полюсах стабилизирующую обмотку, соединенную последовательно с обмоткой якоря и компенсирующую размагничивающее действие реакции якоря.. Почти прямолинейная характеристика скорости вращения с небольшим наклоном к оси

Недостатки этого способа регулирования — малая экономичность и ухудшение условий охлаждения ограничивают его применение и он может быть использован в двигателях небольшой мощности или же при кратковременном понижении скорости вращения.

Механические характеристики двигателей рассмотрены ниже. Они существенно зависят от способа возбуждения потока. В двигателях параллельного и независимого возбуждения поток практически постоянный, в двигателях последовательного (и смешанного) возбуждения он зависит от нагрузки на валу. Поэтому в первом случае механическая характеристика представляется уравнением прямой, а во втором — кривой гиперболического типа.

Как указывалось, ток якоря двигателя при установившемся вращении определяется моментом на валу и потоком полюса. Потоки полюсов в двигателе при /„ = const можно считать постоянными: Ф = const. Следовательно, в двигателях параллельного и независимого возбуждения ток якоря пропорционален моменту на валу.

Для этого можно изменять напряжение на входных зажимах двигателя или магнитный поток полюсов. Регулирование магнитного потока в двигателях параллельного и смешанного возбуждения достигается проще всего путем изменения тока возбуждения, для чего в цепь параллельной обмотки возбуждения включают последовательно регулировочный реостат /?р,в.

В двигателях параллельного возбуждения средней и большой мощ-

В двигателях параллельного возбуждения при рекуперативном торможении не требуется переключения схемы. В двигателях последовательного возбуждения — обмотку возбуждения соединяют через соответствующее сопротивление параллельно якорной обмотке.

В двигателях параллельного возбуждения момент пропорционален потоку, а в двигателях последовательного возбуждения — квадрату тока, поэтому двигатели последовательного возбуждения имеют большой пусковой момент и большую перегрузочную способность.

При изменении тока возбуждения согласно (5.83) имеют место механические характеристики такие, как это показано на 5.65. Таким способом можно регулировать частоту вращения в пределах 1 : 1,5, 1:2. Глубокое уменьшение потока недопустимо, так как при нагрузке реакция якоря будет «опрокидывать» поле возбуждения, что приведет к неустойчивой работе двигателя. Увеличение потока в обычных двигателях параллельного возбуждения нецелесообразно, так как магнитная система двигателей насыщена. При увеличении массы двигателя и принятии специальных мер можно увеличить пределы регулирования

ет эту скорость, а второй увеличивает. В зависимости от преобладающего действия одного из этих факторов скорость вращения двигателя параллельного возбуждения с увеличением нагрузки на валу может или уменьшаться, или возрастать,-или же при равном их действии оставаться приблизительно постоянной. Обы-чно в малых двигателях постоянного тока размагничивающее действие м. д. с. якоря на поле полюсов проявляется сравнительно незначительно. Поэтому главным фактором, оказывающим влияние на скорость вращения этих двигателей при нагрузке, является падение напряжения в якоре Izrz. В связи с этим в малых двигателях параллельного возбуждения скоростная характеристика п = Д/2) графически представляет собой обычно падающую прямую ( 8.5).

В малых двигателях параллельного возбуждения влиянием м. д. с. якоря на поле полюсов в воздушном зазоре Фв практически можно пренебречь и при токе возбуждения /ш = const можно положить Ф6 = = const. Тогда при этом условии скоростные п = /(/г) и механические п = f(M) характеристики данного двигателя будут одинаковыми. Эти характеристики представлены на 8.5 4- 8.7.

Пуск в ход двигателя. На 8.10 представлена принципиальная схема включения двигателя постоянного тока последовательного возбуждения, где Rn — пусковой реостат. Как и в двигателях параллельного возбуждения, этот реостат здесь включается также для ограничения пускового тока двигателя, когда при неподвижном якоре в момент пуска его э. д. с. Е = 0, а сопротивление цепи якоря (гг f rc) сравнительно невелико. Только в малых двигателях последовательного возбуждения мощностью до нескольких десятков или сотен ватт возможно применять безреостатнмй пуск в ход. Процесс пуска во времени в рассматриваемом двигателе протекает так же, как и в двигателях параллельного возбуждения, а именно: пусковой ток двигателя сначала возрастает и затем уменьшается до величины /2 = (U — —E)/(rt + rc), а скорость вращения

В высокоиспользованных двигателях параллельного возбуждения без компенсационной обмотки, из-за размагничивающего действия м. д. с. поперечной реакции якоря, с возрастанием нагрузки скорость вращения может увеличиваться, как показано на 10-9 (кривая 3). При некоторых условиях (см. § 10-12) это может приводить к неустойчивой работе двигателя. Для получения падающей скоростной характеристики (кривая / на 10-9) такие двигатели часто снабжаются легкой последовательной («стабилизирующей») обмоткой возбуждения, включенной согласно, м. д. с. которой приблизительно уравновешивает м.д. с. размагничивания Fp (см. § 4-3, Б).