Краткие теоретические сведения. Характерной особенностью двигателя постоянного тока (ДПТ) с независимым возбуждением является то, что ток в обмотке возбуждения (ОВ) не за­висит от тока

Характерной особенностью двигателя постоянного тока (ДПТ) с независимым возбуждением является то, что ток в обмотке возбуждения (ОВ) не за­висит от тока нагрузки (тока якоря).

Способы регулирования частоты вращения двигателей оцени­ваются следующими показателями: плавностью регулирования; диапазоном регулирования, определяемым отношением наиболь­шей частоты вращения к наименьшей; экономичностью регулиро­вания, определяемой стоимостью регулирующей аппаратуры и потерями электроэнергии в ней.

Уравнение скоростной характеристики ДПТ может быть представлено в следующем виде:

n = (U – I _я R _я) / (С_еФ). (4.1)

Из выражения следует, что регулировать частоту вращения ДПТ параллельного возбуждения (рис. 4.1) можно изменением любого из трех параметров, входящих в уравнение (4.1): 1) напряжения U,подводимого к дви­гателю, 2) электрическо­го сопротивления в цепи якоря R _я = r _я + r _д, определяемого суммой внутренних сопротивлений ДПТ r _я (обмотки якоря, щеток и др.) и сопротивления добавочного реостата в цепи якоря r _д, 3) основного магнитного потока Ф, создаваемого главными полюсами.

Выражение (4.1) для упрощения анализа работы ДПТ с независимым возбуждением можно записать в следующем виде:

n = n ₀ – Δ n, (4.2)

где n ₀ = U / (С_еФ) – частота вращения в режиме х.х.;

Δ n = I _я R _я / (С_еФ) – изменение частоты вращения, вызван­ное падением напряжения в цепи якоря, определяющее наклон механической характеристики.

а б в

Рис. 4.1. Механические характеристики двигателя параллельно­го возбуждения: а – при введении в цепь якоря добавочного сопротивления; б – при изменении основного магнитного потока; в – при изменении напряже­ния в цепи якоря

1. Регулирование часто­ты вращения ДПТ изменением питающего напряжения при­меняется, как правило, только при независимом возбуж­дении. Изменение напряжения в цепи якоря позволяет регулировать частоту вращения вниз от номинальной, так как напря­жение свыше номинального недопустимо. Такое регулирование приводит к уменьшению частоты вращения холостого хода n ₀ при сохранении неизменного наклона механической характеристики Δ n (рис. 4.1, в). Рассматриваемый способ регули­рования обеспечивает плавное экономичное регулирование в широком диапазоне.

2. Регулирование частоты вращения ДПТ путем введения дополнительного сопротивления осуществляется путем включения регулировочного реостата в цепь яко­ря аналогично пусковому реостату. Однако, в отличие от пускового, регулировочный реостат должен быть рассчитан на продолжительное проте­кание тока. Данный способ малоэффективен при отсутствии или небольшой нагрузке на валу двигателя.

С увеличением r _д возрастает Δ n, то есть наклон механической характеристики при неизменной частоте вращения холостого хода n ₀, что ведет к уменьшению час­тоты вращения при заданной нагрузке (рис. 4.1, а). Этот способ обеспечи­вает плавное регулирование частоты вращения в широком диапа­зоне только в сторону уменьшения частоты от номинальной, од­нако он неэкономичен из-за значительных потерь электроэнергии в регулировочном реостате.

3. Способ ре­гулирования скорости изменением основного магнитного потока ДПТ с независимым возбуждением на практике зачастую реализуется посредством реостата, включенного последовательно с обмоткой возбуждения. Принципиально возможны и другие способы регулирования потока: изменение числа витков (секционирование) обмотки возбуждения, применение регулируемого источника тока для питания обмотки возбуждения. Как видно из рис. 4.1 при ослаблении возбуждения одновременно возрастает частота вращения холостого хода n ₀ и наклон механической характеристики Δ n.

Поиск по сайту: