Електромеханични свойства на DC двигатели

Двигателите с постоянен ток с непрекъснато регулиране на скоростта се използват в задвижвания на различни машини, металорежещи машини и инсталации. Наред с широкия диапазон на контрол на скоростта, те дават възможност да се получат механични характеристики с различна (необходима) твърдост.

От курса по електротехника е известно, че уравнението на механичните характеристики [n = f (M)] може да се запише като

където коефициентите Ce и Cm зависят от проектните данни на двигателя; U е мрежовото напрежение; F е магнитният поток на двигателя; R е съпротивлението на веригата на котвата.

Формулата показва, че ако U, R и Ф са постоянни, механичната характеристика на паралелния двигател за възбуждане е права линия (фиг.). Ако няма съпротивления във веригата на котвата, тогава механичната характеристика е естествена (права линия 1, фиг. А). Точка А съответства на номиналната скорост нНа нo се нарича идеалната честота на празен ход. Твърдостта на характеристиката се определя от съпротивлението на двигателя R ‘, което включва съпротивлението на намотката на котвата, допълнителни полюси, компенсационна намотка, четки. Влиянието на съпротивлението в арматурната верига върху характеристиката се илюстрира с прави линии 2 и 3 (виж фиг. А).

Ориз. 1. Механични характеристики на двигатели с постоянен ток: а — когато съпротивлението в роторната верига се промени, б — когато напрежението в котвата на веригата с постоянен двигател с промяна на независимо възбуждане се променя, в — когато скоростта на въртене се контролира чрез маневриране на възбуждащата намотка на двигателя с последователно възбуждане, d — с различни режими на спиране.

Формулата дава възможност да се оцени влиянието на напрежение U и поток F. Когато U се промени, механичната характеристика на двигател с независимо възбуждане се измества успоредно на естествената (фиг. В); оборотите на празен ход при постоянни R и U се променят обратно на потока.

От формулата за н = 0 имаме

т.е. началният въртящ момент е пропорционален на потока.

По този начин скоростта на двигателя може да се регулира чрез промяна на магнитния поток, напрежението, подадено към намотката на котвата, чрез въвеждане на съпротивления във веригата на котвата.

Регулирането на оборотите на двигателя чрез промяна на Ф се използва доста често, тъй като регулирането е плавно, без големи загуби на енергия, подлежи на автоматизация. Обхватът на регулиране в посока на увеличаване на честотата на въртене не надвишава 1: 4, той може да бъде разширен чрез въвеждане на малка стабилизираща намотка на последователно възбуждане заедно с намотката на допълнителни полюси.

Регулирането на скоростта на въртене чрез промяна на напрежението, подадено към веригата на котвата на двигателя, се използва широко в независим двигател за възбуждане (фиг. В). В момента двигателите се произвеждат с диапазон на регулиране до 1: 8, обхватът се увеличава при използване на тиристорни преобразуватели.

Вижте по тази тема: Спирачни режими на двигателя с паралелно възбуждане