Изобразите схемы электродвигателей постоянного тока независимого, параллельного, смешанного, последовательного возбуждения

схема параллельного возбуждения машины постоянного тока

схема независимого возбуждения машины постоянного тока

схема последовательного возбуждения машины постоянного тока

схема смешанного возбуждения машины постоянного тока

15) Изобразите и объясните механические характеристики двигателей, постоянного тока параллельного, последовательного и смешанного возбуждения. Механическая характеристика n=f (М) при U=U_н и I_в=const. двигателя смешанного возбуждения показана на рис.3 (линия 2

.

Рис. 3 — Механические характеристики двигателя смешанного возбуждения Она располагается между механическими характеристиками двигателей параллельного (кривая 1) и последовательного (кривая 3) возбуждения. Подбирая соответствующим образом МДС обеих обмоток, можно получить электродвигатель с характеристикой, близкой к характеристике двигателя параллельного или последовательного возбуждения.

Механическая характеристика представляет зависимость n=f (M) при U=U_н, I_в=const и Σr=const. Аналитическое выражение для механической характеристики можно получить из уравнения ЭДС электродвигателя

Определив ток I_а из выражения М = с_еI_aФ и подставив это значение тока в выражение выше, получим

Если пренебречь реакцией якоря и считать, что поток Ф не изменяется, то механические характеристики электродвигателя параллельного возбуждения можно представить в виде прямых (рис. 3), наклон которых зависит от величины сопротивления R_рг включенного в цепь якоря. При R_рг=0 характеристика называется естественной

. Механические характеристики двигателя параллельного возбуждения

Механическая характеристика представляет собой зависимость n=f (M) при U=U_н. Аналитическое выражение этой характеристики может быть получено только в частном случае, когда магнитная цепь машины ненасыщенна и поток Ф пропорционален току якоря I_a. Тогда можно записать

Решая совместно уравнения, получаем

т.е. механическая характеристика двигателя последовательного возбуждения, также как и скоростная, имеет гиперболический характер (рис. 4). Механические характеристики двигателя последовательного возбуждения

16) Принцип действия электродвигателя переменного тока (асинхронный). Изобразите характеристики М(s) и n(M) в пределах соответственно от s=0 до s=1 и от n=n₁ до n=0 Двигатель переменного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется переменным током. По принципу работы эти двигатели разделяются на синхронные и асинхронные двигатели. Принципиальное различие состоит в том, что в синхронных машинах первая гармоника магнитодвижущей силы статора движется со скоростью вращения ротора (благодаря чему сам ротор вращается со скоростью вращения магнитного поля в статоре), а у асинхронных — всегда есть разница между скоростью вращения ротора и скоростью вращения магнитного поля в статоре (поле вращается быстрее ротора).Синхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, ротор которого вращается синхронно с магнитным полем питающего напряжения. Данные двигатели обычно используются при больших мощностях (от сотен киловатт и выше).[2]Существуют синхронные двигатели с дискретным угловым перемещением ротора — шаговые двигатели. У них заданное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение осуществляется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие. Ещё один вид синхронных двигателей — вентильный реактивный электродвигатель, питание обмоток которого формируется при помощи полупроводниковых элементов.Асинхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора отличается от частоты вращающего магнитного поля, создаваемого питающим напряжением. Эти двигатели наиболее распространены в настоящее время.По количеству фаз двигатели переменного тока подразделяются на:однофазные — запускаются вручную, или имеют пусковую обмотку, или имеют фазосдвигающую цепь;двухфазные — в том числе конденсаторные;трёхфазные;многофазные;

Механические характеристики асинхронных электродвигателей строят в двух координатных системах: M = f (s) и n = f (M), где s — скольжение асинхронного электродвигателя

17) Способы регулирования частоты вращения n асинхронного двигателя. Частота вращения асинхронного двигателя n = n1 (1 – s) = (60f1/p) (1-s). Частотное регулирование. Этот способ регулирования частоты вращения позволяет применять наиболее надежные и дешевые асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Однако для изменения частоты питающего напряжения требуется наличие источника электрического тока переменной частоты. В качестве последнего используют либо синхронные генераторы с переменной частотой вращения, либо преобразователи частоты — электромашинные или статические, выполненные на управляемых полупроводниковых вентилях (тиристорах). Регулирование путем изменения числа пар полюсов. Этот способ позволяет получить ступенчатое изменение частоты вращения. Для этой цели отдельные катушки 1, 2 и 3, 4, составляющие одну фазу переключаются так, чтобы изменялось соответствующим образом направление тока в них При согласном включении катушек)число полюсов равно четырем, при встречном включении— двум. Катушки двух других фаз, сдвинутые в пространстве на 120°, соединяются таким же образом.. При изменении числа полюсов изменяется частота вращения n1 магнитного поля двигателя, а следовательно, и частота вращения n его ротора. Регулирование путем включения в цепь ротора реостата. При включении в цепь обмотки ротора реостата с различным сопротивлением получаем ряд реостатных механических характеристик 4, 3 и 2 двигателя. При этом некоторому нагрузочному моменту Мном будут соответствовать меньшие частоты вращения n4, n3, n2 и т. д., чем частота nе при работе двигателя на естественной характеристике Это способ регулирования может быть использован только для двигателей с фазным ротором. Он позволяет плавно изменять частоту вращения в широких пределах. Недостатками его являются большие потери энергии в регулировочном реостате, поэтому его используют только при кратковременных режимах работы двигателя.

18) Способы торможения асинхронных двигателей Торможение асинхронного двигателя можно осуществлять следующими способами:

-Торможение противовключением. Переключают две фазы на обмотке статора, и магнитное поле начинает вращаться в обратную сторону, при этом ротор будет тормозиться. Недостаток: сильный нагрев электродвигателя.

– Динамическое торможение. Две фазы статора включают на питание постоянным током, поле неподвижно. Магнитное поле перестает вращаться и ротор тормозит. Менее интенсивный, чем в первом случае, но меньше нагрев.

– Рекуперативное торможение. Применяется, если скорость вращения двигателя регулируется переключением числа пар полюсов. Переключают с повышенной частоты на пониженную. Торможение происходит не до полной остановки, то есть необходимо применить еще один из способов торможения.

– Конденсаторное торможение. Применяется для двигателей мощностью до 2-х кВт. Параллельно статору подключают конденсаторы, обычно соединенные треугольником. При отключении от сети конденсаторы обеспечивают питание обмотки статора реактивным током, частота которого обусловлена ёмкостью конденсатора и индуктивностью обмоток статора. Частота вращения магнитного поля определяется частотой реактивного тока. При угловой скорости ротора, превышающей угловую скорость поля, асинхронный двигатель начинает работать в генераторном режиме с самовозбуждением, при этом развивается тормозной момент. Когда частота вращения ротора уменьшается до частоты вращения магнитного поля, торможение прекратится, однако за это время поглощается большая часть кинетической энергии. Если после конденсаторного торможения статора асинхронный двигатель замкнуть накоротко, то в обмотках статора появляются токи, созданные затухающим полем и происходит процесс кратковременного динамического торможения.

– Двухтоковое торможение. Через обмотки статора одновременно включают постоянный и переменный ток, то есть совмещают динамическое торможение и торможение противовключением. Очень эффективный способ. Если асинхронный двигатель не отключить, то он реверсируется и будет вращаться в обратную сторону с очень малой скоростью.

19) Электродвигатели переменного тока. Двигатель переменного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется переменным током. По принципу работы эти двигатели разделяются на синхронные и асинхронные двигатели. Принципиальное различие состоит в том, что в синхронных машинах первая гармоника магнитодвижущей силы статора движется со скоростью вращения ротора (благодаря чему сам ротор вращается со скоростью вращения магнитного поля в статоре), а у асинхронных — всегда есть разница между скоростью вращения ротора и скоростью вращения магнитного поля в статоре (поле вращается быстрее ротора).

Синхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, ротор которого вращается синхронно с магнитным полем питающего напряжения. Данные двигатели обычно используются при больших мощностях (от сотен киловатт и выше).[2]

Существуют синхронные двигатели с дискретным угловым перемещением ротора — шаговые двигатели. У них заданное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение осуществляется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие. Ещё один вид синхронных двигателей — вентильный реактивный электродвигатель, питание обмоток которого формируется при помощи полупроводниковых элементов.

Асинхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора отличается от частоты вращающего магнитного поля, создаваемого питающим напряжением. Эти двигатели наиболее распространены в настоящее время.

По количеству фаз двигатели переменного тока подразделяются на:однофазные — запускаются вручную, или имеют пусковую обмотку, или имеют фазосдвигающую цепь; двухфазные — в том числе конденсаторные; трёхфазные; многофазные;

Поиск по сайту: