Вопрос 2.

Область применения машин постоянного тока

Машина постоянного тока как и любая электрическая машина обратима: может работать как генератор и как двигатель. Причем двигатели нашли большее применение, чем генераторы. В табл. 1.1 приведены характеристики некоторых электрических машин постоянного тока. Таблица 1.1 Характеристики электрических машин постоянного тока.

ДПТ применяют в электротранспорте, в приводах прокатных станов, в системах автоматического регулирования и др. ГПТ используют в качестве возбудителей для питания обмоток возбуждения мощных синхронных машин, цеховых сетей постоянного тока, в частности, для питания ДПТ, электромагнитов, для питания электролитических ванн, зарядки аккумуляторов, сварки, в качестве датчиков частоты вращения и др.

Машины постоянного тока унифицированы.

Выпускаются двигатели серий 2П и 4П в диапазоне мощностей от 0,37 до 12500 кВт, частот вращения от 32 до 4000 об/мин, крановые серии Д на напряжения 220 и 440 В; генераторы серий 2ПН на напряжения 115, 230 и 460 В мощностью от 0,37 до 180 кВт с КПД = 0,6…0,9.

Кроме того, выпускаются универсальные коллекторные двигатели (серий УЛ, УМТ, МУН), работающие от сети как постоянного, так и переменного тока. Универсальные машины находят применение в бытовой и специальной технике, как исполнительные двигатели. Машины постоянного тока входят в состав автомобильного, судового, самолетного, ракетного и технологического электрооборудования.

Вопрос. 3.

Достоинства:Машины постоянного тока (МПТ) являются обратимыми, т. е. они могут работать в качестве генератора (ГПТ) или двигателя (ДПТ) без изменения схемы.

Широкое применение ДПТ обусловлено следующими причинами: • возможность плавного регулирования частоты вращения вала • хорошие пусковые свойства: большой пусковой момент при сравнительно небольшом пусковом токе.

Недостатки: Основной недостаток МПТ - наличие щёточно-коллекторного узла, который требует тщательного ухода в эксплуатации и снижает надёжность машин. Кроме того, для питания ДПТ требуются источники постоянного тока (ГПТ или выпрямители).

Вопрос 4.

Способы регулирования частоты вращения и реверсирование ДПТ параллельного возбуждения.

Из рассмотрения механических характеристик двигателя следует, что при моменте М = Мс = const частоту вращения якоря n = U/(CEФв) - ((Rя + Rn)/(CECMФв2))M = n0 - n можно регулировать тремя способами: • реостатным - изменением сопротивления цепи якоря

(Rя+ Rп = var); • полюсным - изменением магнитного потока полюсов

(Rв + Rр = var); • якорным - изменением напряжения, подводимого к якорю

(U = var). Реверсирование двигателей можно обеспечить изменением направления тока или в обмотке якоря, или в обмотке возбуждения

Из уравнения скоростной или механической характеристик, вытекает, что возможны три способа регулирования угловой скорости двигателя

1) Изменением напряжения на якоре

2) Изменением сопротивления цепи якоря

3) Изменением тока возбуждения.

РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА. МОМЕНТ ВРАЩЕНИЯ

Выше было установлено, что величина противо-э. д. с. зависит от скорости вращения и величины магнитного потока двигателя. Эта зависимость выражается формулой

Откуда

Из последнего выражения следует, что скорость вращения я двигателей постоянного тока можно регулировать тремя способами:

изменением величины напряжения U, подводимого к двигателю;

изменением общего сопротивления цепи якоря при помощи добавочного регулировочного сопротивления r_ра, включенного последовательно с обмоткой якоря. В этом случае скорость вращения двигателя определяетсяпо формуле

изменением магнитного потока Ф при помощи регулировочного реостата r_рв, включенного в цепь возбуждения. Основным уравнением двигателя постоянного тока, как было указано выше, является