Двигателя предположим

В микродвигателях с полым якорем последний выполнен в виде стакана 4 (p;ic. 9.37, и, (>). Обмотка якоря располагается на поверхности якоря и заливается эпоксидной смолой. Секции обмотки соединены с коллекторными пластинами. Такое расположение обмотки, когда она не находится в ферромагнитном материале, резко снижает ее индуктивность, что улучшает условия коммутации двигателя. Практически он работает без искрения. Кроме того, из-за снижения момента инер-infn полого якоря в сравнении с якорем обычного типа повышается быстродействие двигателя. Однако недостатком таких микродвигателей является увеличенный воздушный зазор 80 ( 9.37, а,б) в сравнении с обычными двигателями постоянного тока, что влечет за собой увеличение МДС обмотки возбуждения, а это в свою очередь обусловливает увеличение габаритных размеров и массы двигателей. Микродвигатели с якорем обычного типа и с полым якорем мощностью от 1 до 15 Вт имеют КПД 0,3-0,45.

Полученные значения Мтах и sKp подставляют в уравнение (10.57), задаются рядом значений s и подсчитывают соответствующий момент, а по формуле п = п0(1 — s) — частоту вращения [см. (10.23)]. Необходимо обратить внимание на то, что расчетное значение момента Мп при s= 1, который называется начальным пусковым моментом асинхронного короткозамкну-того двигателя, обычно меньше действительного значения М,'„ указанного в каталоге, и механическая характеристика в зоне s % 0,7 -f-0,9 имеет «провал», где Mmin < М'п ( 10.19,6). Причиной этого являются неточность расчетного уравнения и такие неучтенные явления, как, например, вытеснение тока ротора к поверхности проводника и влияние гармонических составляющих вращающегося магнитного поля двигателя. Практически расчетную механическую характеристику корректируют так, как изображено пунктирной линией на 10.19,6.

Большинство двигателей с параллельным возбуждением для компенсации влияния реакции якоря на главный магнитный поток имеет дополнительную последовательную обмотку возбуждения из небольшого числа витков, называемую стабилизирующей обмоткой. Она соединяется согласно с параллельной обмоткой возбуждения и на вид характеристик двигателя практически не влияет; поэтому двигатели с такой дополнительной обмоткой рассматриваются как двигатели с параллельным возбуждением, хотя фактически в них осуществлено смешанное возбуждение. Однако наличие этой дополнительной обмотки необходимо учитывать, если двигатель применяется для каких-либо специальных целей.

Таким образом, ротор предствляет собой вращающийся постоянный магнит ( 21.1). Свойства и рабочая характеристика такого двигателя практически не отличаются от двигателей с электромагнитным возбуждением. Нельзя только регулировать по желанию э. д. с. ?0 и coscp, что не имеет существенного значения для двигателей малой мощности.

Синхронный двигатель. Частоту вращения синхронного двигателя практически можно регулировать только изменением частоты питающего напряжения. Обычно синхронные двигатели имеют сравнительно большую мощность и питаются от сетей промышленных предприятий совместно с другими потребителями. Поэтому регулировать частоту тока здесь практически невозможно. Исключение составляют маломощные синхронные двигатели автоматических устройств и случаи питания синхронного двигателя от автономного генератора с регулируемой частотой тока. При регулировании частоты вращения синхронного двигателя изменением частоты тока практически нет потерь, если не считать собственных потерь в обеих машинах.

Из уравнения (4.3) следует, что двигатель достигает установившейся температуры через бесконечно большое время. Однако уже при^ = 4Гн т = 0,987туст, а при t = 5Tu т = 0,993туСт- Поэтому можно считать, что нагревание двигателя практически заканчивается при t= (4 — 5)ГН.

Большинство двигателей с параллельным возбуждением для компенсации влияния реакции якоря на главный магнитный поток имеет дополнительную последовательную обмотку возбуждения из небольшого числа витков, называемую стабилизирующей обмоткой. Она соединяется согласно с параллельной обмоткой возбуждения и на вид характеристик двигателя практически не влияет; поэтому двигатели с такой дополнительной обмоткой рассматриваются как двигатели с параллельным возбуждением, хотя фактически в них осуществлено смешанное возбуждение. Однако наличие этой дополнительной обмотки необходимо учитывать, если двигатель применяется для каких-либо специальных целей.

Большинство двигателей с параллельным возбуждением для компенсации влияния реакции якоря на главный магнитный поток имеет дополнительную последовательную обмотку возбуждения из небольшого числа витков, называемую стабилизирующей обмоткой. Она соединяется согласно с параллельной обмоткой возбуждения и на вид характеристик двигателя практически не влияет; поэтому двигатели с такой дополнительной обмоткой рассматриваются как двигатели с параллельным возбуждением, хотя фактически в них осуществлено смешанное возбуждение. Однако наличие этой дополнительной обмотки необходимо учитывать, если двигатель применяется для каких-либо специальных целей.

При построении рабочих характеристик двигателя и уточнении его номинальных данных принимаем, что потери холостого хода двигателя практически не меняются при изменении нагрузки и составляют

Зависимость частоты вращения вала двигателя от момента, который он развивает, называется механической характеристикой двигателя. Практически все электродвигатели, за исключением синхронных, имеют "падающую" механическую характеристику, т.е. с увеличением момента на валу двигателя частота вращения его уменьшается. В зависимости от степени изменения частоты вращения двигателей их механические характеристики разделяют на абсолютно жесткие, жесткие и мягкие.

полюсов к. п. д. двигателя практически не изменяется, кроме того, при работе на различных скоростях двигатель сохраняет жесткую механическую характеристику ( 10.36, кривые / и 2). Точка а

9.2.3. Принцип действия двигателя. Предположим, что якорь той же машины (см. 9.5) неподвижен. Если от источника постоянного тока подвести к якорю двигателя напряжение, например указанной па 9.5 полярности, то во внешней цепи и в обмотке якоря возникнут токи, направление которых будет противоположным указанным на рисунке. С помощью правила левой руки можно установить, что на якорь будет действовать вращающий электромагнитный момент и якорь начнет вращаться против часовой стрелки. При вращении в обмотке якоря возникнет ЭДС, которая согласно правилу правой руки будет направлена, как указано на 9.5, т. е. против тока двигателя. Противоположные направления тока и ЭДС говорят о том, что в машине происходит преобразование электрической энергии в механическую. Двигатель разгонится до такой частоты вращения, при которой его момент станет равным моменту, обусловленному нагрузкой.

Предположим, что обмотка якоря синхронного двигателя подключена к сети трехфазного тока, обмотка возбуждения — к источнику постоянного тока, а ротор неподвижен. МДС обмотки якоря будет создано вращающееся магнитное поле, благодаря взаимодействию которого с проводниками ротора на последний будет действовать момент. Направление момента зависит от положения вращающегося поля относительно ротора и при вращении ноля будет изменяться. Сказанное иллюстрируется 11.14, где вращающееся поле якоря условно заменено вращающимся кольцевым магнитом, а ротор — постоянным магнитом. Независимо от числа полюсов синхронного двигателя при частоте сети 50 Гц направление момента, действующего на неподвижный ротор, изменяется 100 раз в секунду. Вследствии большой частоты изменения направления момента и значительной инерционности ротора последний не сможет прийти во вращение.

Предположим, что электромагнитный момент и момент сопротивления — функции только частоты вращения двигателя — и что эти зависимости известны и имеют, например, вид, представленный на 6.3, а, т. е. будем пользоваться статической механической характеристикой двигателя. Рассматривая только механический переходный процесс, по известным характеристикам М = /(со), Мс = /(со) можно графически определить момент ДМ = М — Мс, являющийся причиной ускорения вращения якоря, и построить зависимость со = /(ДМ). Учитывая линейную связь между AM и угловой скоростью изменения со, следующую из равенства

М — двигателя; Предположим, что происходит ускорение

а) Работа асинхронной машины прижиме двигателя. Предположим, что, включив статор на сеть трехфазного тока, мы оставили

В соответствии со сказанным на 28-4 построена векторная диаграмма последовательного двигателя. Предположим, что двигатель вращается со скоростью п и что щетки поставлены по линии

Предположим, что к зажимам Л—В двигателя на 10-3 подведено напряжение U = const. При заданной на рисунке полярности полюсов и направлении тока Ia в якоре (обмотка якоря показана только одним проводником) на валу двигателя создается вращающий электромагнитный момент Ма, направленный против вращения часовой стрелки. Будем считать, что под действием этого момента двигатель пришел во вращение в направлении момента Ма с некоторой постоянной скоростью п. Применяя правило правой ладони, находим, что в проводнике (обмотке) якоря наводится а. д. с. е„, направленная встречно относительно тока якоря и, стало быть, относительно подводимого напряжения U. Этот вывод носит общий характер, т. е. может быть сделан для любых условий работы машины в режиме двигателя. На этом основании э. д. с. еа, наводимая в обмотке якоря двигателя при его вращении, называется обратной э. д. с.

Рассмотрим, как влияет несимметрия цепи ротора на работу двигателя. Предположим при этом, что обмотка ротора является трехфазной.

Предположим, что двигатель снабжен АРВ пропорционального типа. Тогда он может быть, как и в предыдущих случаях (см. п. 9.11.2), представлен сопротивлением x'd и ЭДС Е'. Характеристика мощности двигателя без учета второй гармоники имеет синусоидальный характер (кривая / на 10.11). При уменьшении напряжения на зажимах двигателя рабочая точка перемещается на характеристику мощности, соответствующую новому режиму (точка b на характеристике 2, 10.11, а). При этом на валу двигатель - приводимый механизм возникает тормозной избыточный момент ЛМгорм, угол 5 начинает увеличиваться, а тормозной мо-

Рассмотрим, как влияет несимметрия цепи ротора на работу двигателя. Предположим при этом, что обмотка ротора является трехфазной.

Предположим, требуется рассчитать сопротивление пускового резистора для двигателя, управляемого по схеме 2-8. Обозначим соответственно контакторам ускорения сопротивления ступеней резистора через гъ r2, rs и полные сопротивления цепи, включая якорь двигателя, через Rlt

Рассмотрим, как влияют указанные величины на процесс ускорения двигателя. Предположим, двигатель имеет естественную характеристику аЬ ( 2-13) и искусственную статическую характеристику cd при введенном, резисторе гв последовательно параллельной обмотке возбуждения. Предположим далее, что когда двигатель работал на естественной характеристике в точке е, определяемой статическим моментом Мс, открылся контакт УП контактора «ускорения потоком» и ввел резистор гв.