Билет№10

1 Что такое электродвигатели

Электродвигатели

Электродвигатель преобразует энергию электромагнитного поля в механическую энергию вращения ротора.

В АСУ ТП используют электродвигатели, выходные характеристики которых определяются величиной управляющего сигнала. Они получили название исполнительных, или управляемых, электродвигателей и могут быть постоянного тока, переменного тока и шаговыми.

Особенностью исполнительных двигателей в отличие от силовых является то, что они практически никогда не работают в номинальном режиме. Для их работы характерны частые пуски, остановки, реверсы.

Электродвигатели постоянного тока легче управляются, но двигатели переменного тока более надежны, просты и дешевы. Шаговые электродвигатели обеспечивают пошаговое перемещение регулирующих органов.

Основные требования, предъявляемые к исполнительным электродвигателям:

• широкий диапазон регулирования скорости вращения;

• большой пусковой момент;

• простота регулирования;

• отсутствие «самохода», т.е. способность двигателя останавливаться сразу же после снятия сигнала управления;

• возможность реверсирования;

• высокое быстродействие;

• большая мощность при малых габаритных размерах.

Первыми появились двигатели постоянного тока. В 30-х гг. XIX в.

русский ученый Б. С. Якоби построил действующий электродвигатель, основные элементы которого сохранились до настоящего времени. Он стал основным исполнительным двигателем приводов, требующих плавного регулирования скорости вращения в широком диапазоне. В конце XIX в. М. О. Доливо Добровольский предложил конструкцию трехфазного асинхронного электродвигателя переменного тока с короткозамкнутым ротором, ставшего основой асинхронных исполнительных приводов.

- Электродвигатели постоянного тока. Электродвигатель постоянного тока состоит из статора с полюсами, на которых размещена обмотка возбуждения, якоря с обмоткой и коллектора с щетками.

В качестве исполнительных электродвигателей малой мощности широкое применение нашли магнитоэлектрические двигатели, магнитное поле которых создается за счет постоянных магнитов (двигатели серии ДПМ и ДПР).

Обмотки полюсов двигателя служат для создания постоянного магнитного поля, в котором вращается якорь. Если к обмотке якоря приложить напряжение U, то в ней потечет ток Электродвигатель постоянного тока:

а — конструкция: 1 — коллектор; 2 — щетки; 3 — якорь с обмоткой; 4 — обмотка возбуждения; 5— статор; 6 — полюса; б — общий вид

Принцип работы (а, б) и схема включения (в) магнитоэлектрических двигателей

Взаимодействие тока и магнитного поля создаст электромагнитную силу, которая заставит якорь двигаться. Как только он начнет вращаться (пересекать магнитное поле), в его обмотках наведается ЭДС, создающая ток, направленный навстречу току от приложенного напряжения. В результате ток в якоре будет определяться разностью между напряжением питания и наведенной ЭДС:

где — сопротивление обмотки якоря.

Коллектор в электродвигателях постоянного тока служит для преобразования постоянного напряжения, подводимого к щеткам, в переменное напряжение в обмотке якоря, что позволяет сохранить неизменным его направление вращения.

В момент пуска, когда = 0, ток якоря может достигать значительной величины (. формулу, что требует применения в схеме пускового реостата (ПР), включаемого последовательно с якорной обмоткой Я1 —Я2). По мере разгона двигателя сопротивление пускового реостата уменьшается до нуля Ток /в обмотке возбуждения III 1 — Ш 2 остается неизменным;

Поиск по сайту: