ЕЛЕКТРОПРИВОДИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Принцип дії двигуна незалежного збудження

Як відомо з курсу електричних машин, двигуни постійного струму (ДПТ) за принципом збудження поділяються на двигуни незалежного, паралельного, послідовного і змішаного збудження. Найбільшого поширення в електроприводах постійного струму отримали двигуни незалежного збудження (електрична схема представлена на рис. 4.1), як такі, що просту конструкцію і широкі регулювальні можливості. Двигуни послідовного збудження широко застосовуються як тягові в транспортних і металургійних електроприводах. Двигуни змішаного збудження застосовуються рідко, лише в спеціальних електроприводах.

Наведена схема двигуна постійного струму незалежного збудження містить додаткові полюса з активним опором Л ,,, і компенсаційну обмотку з активним опором Двигуни постійного струму виконують з додатковими полюсами з метою поліпшення процесів комутації. Компенсаційна обмотка в машинах постійного струму забезпечує компенсацію поперечної складової реакції якоря.

Додаткові позначення, прийняті на рис. 4.1: М- обмотка якоря двигуна; LM - обмотка збудження; U - напруга обмотки якоря, В; / - струм обмотки якоря, А; Е - ЕРС обмотки якоря, В; R " - активний опір обмотки якоря. Ом; А, - додаткове опору

Схема двигуна постійного струму незалежного збудження

Мал. 4.1. Схема двигуна постійного струму незалежного збудження

тивление ланцюга обмотки якоря, Ом; U m - напруга обмотки збудження, В.

Розглянемо докладно принцип дії і способи регулювання швидкості в електроприводі з двигуном постійного струму незалежного збудження. Якщо прийняти припущення, що втрати в магнітному колі відсутні, магнітний потік прямо пропорційний току збудження / ' "а щітки розташовані на геометричної нейтрали, то взаємодія струму якоря /" з магнітним полем призводить до виникнення відповідно до закону Ампера електромагнітних сил, що діють на провідники обмотки якоря і, отже, електромагнітного моменту

(4.1)

де - конструктивний коефіцієнт ДПТ, що враховує число пар полюсів Р ", число витків N, паралельних гілок а обмотки якоря. У рухомих в магнітному полі з кутовий швидкістю и провідниках обмотки якоря за законом Фарадея наводиться ЕРС обертання

(4.2)

Тоді система рівнянь за другим законом Кірхгофа для обмоток якоря і збудження, а також для моменту запишеться

(4.3)

При постійному магнітному потоці машини ток якоря Напруга (/ "визначається:

звідки рівняння механічної характеристики ДПТ незалежного збудження в динаміці:

(4.4)

Рівняння електромеханічної характеристики ДПТ незалежного збудження в динамічному режимі

(4.5)

При постійному струмі /, і потоці рівняння для ДПТ незалежного збудження візьмуть вид

(4.6)

(4.7)

Рівняння описують статичні електромеханічну і механічну характеристики, які лінійні і характеризуються двома точками:

  • 1) при
  • 2) при

На рис. 4.2 представлені електромеханічна і механічна характеристики ДПТ незалежного збудження.

Мал. 4.2

Якщо продифференцировать рівняння

отримаємо

(4.8)

де р - статична жорсткість механічних характеристик.

Тоді рівняння статичної механічної характеристики можна записати у вигляді

(4.9)

(4.10)

(4.11)

а статичної електромеханічної характеристики:

(4.12)

(4.13)

Повернемося знову до рівняння механічної характеристики ДПТ незалежного збудження в динаміці (4.4) і, з огляду на, що

де Т " - електромагнітна постійна часу якірного ланцюга, отримаємо структурну схему двигуна постійного струму незалежного збудження [13], рис. 4.3.

Мал. 4.3

Тоді динамічна жорсткість дорівнює

(4.14)

Динамічна жорсткість характеризує ДПТ в динаміці, відрізняється від Д ,, отже, статичні і динамічні характеристики ДПТ розрізняються.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >