Контрольні питання до теми 7

1. Що таке генератор постійного струму?

2. Які системи збудження існують для ГПС?

3. Рівняння електричної рівноваги ГПС.

4. Енергетична діаграма ГПС.

5. Характеристика ХХ ГПС незалежного збудження?

6. Зовнішня характеристика ГПС.

7. Регулювальна характеристика ГПС.

8. Характеристика КЗ ГПС.

9. Навантажувальна характеристика ГПС.

10. Побудова зовнішньої характеристики.

11. Принципи самозбудження ГПС з паралельним збудженням.

12. Принцип самозбудження ГПС з паралельним збудженням.

13. Характеристики ГПС паралельного збудження.

14. Характеристики ГПС послідовного і змішаного збудження.

8 Двигуни постійного струму (дпс)

8.1 Загальні положення

ДПС - це електромеханічний перетворювач електричної енергії постійного струму в механічну. Використовують їх в промисловості, сільському господарстві та транспорті для механізмів, що потребу­ють широкого і плавного регулювання частоти обертання (прокатні стани, крани, верстати, електрична тяга поїздів). Електричні схе­ми двигунів аналогічні (рис.7.1, а,б,в,г), тобто ДПС за системою збудження можуть бути послідовного, паралельного (або незалежно­го) і змішаного збудження:

1. Незалежне збудження – струм мережі І=І_а струму якоря.

2. Паралельне – струм І=І_а+І_зб.

3. Послідовне – струм мережі І=І_а=І_зб

4. Змішане – струм мережі І=І_а+І_зб=І_зб1,

За своїми властивостями ДПС паралельного та незалежного збуд­ження практично однакові.

8.2 Енергетична діаграма

Якщо Р₁=U(I_a+I_зб) – первина потужність, споживана ДПС з мережі, то Р₂ корисна потуж­ність на валу відрізняється від Р₁ на величину втрат Р

Р=Р_зб+Р_ел+Р_ст+Р_мех+Р_дод,

де Р_зб= UI_зб – потужність обмотки збудження;

Р_ел=І²_аR_f+U_щІ_а; Р_ем=Р₁-Р_зб-Р_ел – електромеханічна потужність ДПС, яка перетворюється в механічну.

Рисунок 8.1 – Енергетична діаграма

Р_ем=Р_мех=Е_аІ_а=U(І_а+І_зб)- UІ_зб-Р_ел=UІ_аІ²_аR_a.

Корисна потужність Р₂ менша за Р_ем на величину потужності втрат в сталі Р_сг , механічних втрат – Р_мех та додаткових – Р_дод

Р₂=Р_ем-Р_ст-Р_мех-Р_дод,

Відношення: =Р₂/Р₁, є ККД двигуна.

8.3 Рівняння моментів двигуна

Електромеханічний процес перетворення енергії характеризується у ДПС наявністю на його валу слідуючих моментів (зусиль):

1. електромагнітного момента, що обертає вал – М_ем;

2. статичного момента М_ст, створюваного силами опору механізма;

3. динамічного момента М_д, виникаючого за наявності любої зміни частоти обертання валу (пуск, реверс, накид навантаження, зміна напруги і т.ін.). М_у обумовлений момен­том інерції J_ усіх рухомих мас (обертово або поступово) електропривода: J_=m_².

Електромагнітний момент, пов'язаний з потужністю та швидкістю обертання, відомою з механіки формулою:

Статичний момент: М_ст=М₂+М₀, де М₀ - момент втрат холостого ходу.

Динамічний момент:

Згідно з принципом Даламбера маємо рівняння моментів ДПС

М_ем=М_стМ_д=М₂+М₀М_д.

Знак (+), якщо швидкість зростає. (-) – якщо зменшується.