магнітний потік машини при насиченою магнітного ланцюга зменшується, а значить, зменшується ЕРС Е, индуктированная в обмотці якоря при навантаженні, в порівнянні з ЕРС Е 0 при холостому ході;
в) в кривій розподілу індукції в повітряному зазорі під краями головних полюсів виникають піки, що сприяють утворенню в машині кругового вогню. [3]
1.3 Момент двигуна постійного струму
Якщо обмотку збудження і якір двигуна підключити до мережі постійного струму напругою U то, виникає електромагнітний момент, що обертає М ем . Корисний поводить момент М на валу двигателя менше електромагнітного на значення протидіє моменту, створюваного в машині силами тертя і рівного моменту М х в режимі х.х., тобто М = М ем -М х .
Пусковий момент двигуна повинен бути більше статичного гальмівного М т у стані спокою ротора, інакше якір двигуна не почне обертатися. У сталому режимі (при n = соnst) має місце рівновага крутного М і гальмівного М т моментів:
М = М ем - М х = М т (8)
З механіки відомо, що механічна потужність двигуна може бути виражена через обертальний момент і кутову швидкість
В
Отже, корисний обертальний момент двигуна М (Н вЂў м), виражений через корисну потужність Р (кВт) і частоту обертання n (об/хв),
М = 9550P/n (10)
Обговоримо деякі важливі питання пуску і роботи двигунів постійного струму. З рівняння електричного стану двигуна випливає, що
I я = (U - E)/R я (11)
У робочому режимі струм якоря I я обмежується е.. д. с. E, якщо n пріблезітельно одно n ном . У момент пуску п = 0, е. д. с. Е = 0 і пусковий струм I п = U/R я в 10-30 разів більше номінальної. Тому прямий пуск двигуна, тобто безпосереднє включення якоря на напругу мережі, неприпустимо. Щоб обмежити великий пусковий струм якоря, перед пуском послідовно з якорем включається пусковий реостат R п з невеликим опором. У цьому випадку при Е = О
I п = U/(R я - R п ) < я (12)
Опір реостатаRп вибирається по припустимому струмі якоря.
У міру розгону двигуна до номінальної частоти обертання е. д. с. Е збільшується, а струм зменшується і пусковий реостат поступово і повністю виводиться (пускові реостати розраховуються на короткочасне включення). Регулювальний реостат R рег в ланцюзі збудження з відносно великим опором (десятки і сотні Ом) перед пуском двигуна повністю виводиться, щоб під час пуску струм збудження і магнітний потік статора Ф були номінальними. Це призводить до збільшення пускового моменту, який забезпечує швидкий і легкий розгін двигуна.
Після пуску і розгону настає сталий режим роботи двигуна, при якому гальмівний момент на валу Мт буде врівноважуватися моментом, що розвивається двигуном М ем , тобто М ем == М т ( при n = соnst.)
Електродвигуни постійного струму можуть відновлювати порушений зміною гальмівного моменту сталий режим роботи, тобто можуть розвивати обертовий момент М , рівний новому значенню гальмівного моменту М т при відповідно новій частоті обертання n '.
Дійсно, якщо гальмівний момент навантаження М т виявиться більше крутного моменту двигуна М ем , то частота обертання якоря зменшиться. При постійних напрузі U і потоці Ф це викличе зменшення е.. д. с. Е якоря, збільшення струму якоря і обертального моменту до настання рівноваги, при якому М ем = М т і n '. При зменшенні гальмівного моменту до М т аналогічно настає сталий режим роботи при М ем = М т ' і n"> n '. Таким чином, двигуни постійного струму володіють властивістю саморегулювання - можуть розвивати обертовий момент, рівний гальмівного.
1.4 Регулювання частоти
Частота обертання якоря двигуна постійного струму визначається на підставі рівняння електричного стану U = Е + R я I я після підстановки в нього е. д. с. Е = сФn:
(13)
Падіння напруги в якорі R я I я невелике: при номінальній навантаженні воно не перевищує 0,03 - 0,07 U ном . p> Таким чином, частота обертання двигуна постійного струму прямо пропорційна прикладеній напрузі мережі і обернено пропорційна магнітному потоку статора . З рівняння (13) випливає, що регулювати частоту обертання двигуна можна двома способами: змінюючи потік статора Ф або напруга U підводиться до двигуну. Регулювання частоти обертання зміною магні...
