- •Введение в.1. Принцип действия электрических генераторов и двигателей
- •В.2. Электромеханическое преобразование энергии
- •В.3. Классификация электрических машин
- •Вопросы для самопроверки
- •Трансформаторы
- •1.1 Основные понятия и определения
- •1.2 Принцип работы трансформатора
- •Режимы работы трансформатора
- •Режим холостого хода (хх)
- •1.3.2 Режим короткого замыкания (кз)
- •1.4 Схема замещения и уравнения электромагнитного состояния трансформатора
- •1.5. Внешняя характеристика трансформатора
- •1.6. Потери мощности и кпд трансформатора
- •1.7. Особенности работы трехфазных трансформаторов
- •1.8. Трансформаторы специального назначения
- •1.8.1. Автотрансформаторы
- •1.8.2. Трансформаторы для дуговой сварки
- •1.8.3. Измерительные трансформаторы
- •Вопросы для самопроверки
- •Решение
- •Машины постоянного тока (мпт)
- •2.1. Назначение и устройство машин постоянного тока
- •2.2. Принцип работы мпт
- •2.3. Преобразование энергии в мпт
- •2.4. Потери мощности и кпд машины постоянного тока
- •Способы возбуждения и классификация мпт
- •2.6. Реакция якоря и коммутация в мпт
- •2.7. Эдс якоря и электромагнитный момент мпт
- •2.8. Работа двигателя постоянного тока (дпт)
- •2.8.1 Механическая характеристика дпт
- •2.8.2. Пуск дпт
- •2.9. Регулирование скорости вращения дпт
- •Вопросы для самопроверки
- •Решение
- •3. Асинхронные машины (ам)
- •3.1. Определение и назначение ам
- •3.2. Устройство ад
- •3.3. Вращающееся магнитное поле
- •3.4. Принцип действия асинхронного двигателя
- •3.5. Режим идеального холостого хода
- •3.6. Скольжение
- •3.7. Скорость вращения поля ротора
- •3.8. Вращающий момент асинхронного двигателя
- •3.9. Механическая характеристика асинхронного двигателя
- •3. 10. Пуск асинхронного двигателя
- •3.10.1. Пуск двигателя с короткозамкнутым ротором
- •3.10.2. Пуск двигателя с фазным ротором
- •3.11. Однофазные и двухфазные ад
- •3.11.1. Однофазные асинхронные двигатели
- •3.11.2. Двухфазный асинхронный двигатель
- •3.12. Асинхронный тахогенератор
- •Вопросы для самопроверки
- •Решение
- •4. Синхронные машины (см)
- •4.1. Назначение и устройство синхронных машин
- •4.2. Принцип работы синхронного генератора
- •4.3. Принцип работы синхронного двигателя
- •4.4. Пуск синхронного двигателя
- •4.5. Шаговый синхронный двигатель
- •4.5.1. Принцип действия однофазного шагового двигателя.
- •4.5.2. Реверсивные шаговые двигатели.
- •4.5.3. Индукторные шаговые двигатели
- •4.5.4. Основные параметры и характеристики шаговых двигателей.
- •4.5.5. Режимы работы шаговых двигателей.
- •Вопросы для самопроверки
- •Оглавление
- •Электрические машины и трансформаторы
- •400131, Волгоград, просп. Им. В. И. Ленина, 28, корп. 1.
- •400131, Волгоград, просп. Им. В. И. Ленина, 28, корп. 7.
2.8.2. Пуск дпт
При пуске двигателя должны выполняться два условия:
– пусковой
момент двигателя должен быть больше
пускового сопротивления на его валу:
;
– пусковой
ток двигателя не должен превышать
допустимого значения:
Для ДПТ пусковой момент всегда достаточно большой, следовательно, первое условие выполняется практически всегда.
Со вторым условием возникают проблемы, связанные с тем, что при пуске (n =0) противо-ЭДС (Епр) равна нулю, откуда следует, что при пуске
Поскольку
сопротивление якоря
очень мало (составляет единицы Ома или
даже десятые сотые или тысячные доли
Ома), то пусковой ток может во много раз
превышать номинальный ток двигателя.
Прямой
пуск двигателя допустим только в тех
случаях, если его пусковой ток не
превышает номинальный ток более чем в
2,5 раза, что выполняется только для
маломощных двигателей (
).
Во всех других случаях на время пуска двигателя пусковой ток необходимо ограничивать, для чего последовательно с обмоткой якоря включают пусковой реостат.
Тогда
(76)
2.9. Регулирование скорости вращения дпт
Из
выражения механической характеристики
(71)
следует, что возможны три способа
регулирования частоты вращения:
1) изменением магнитного потока главных полюсов;
2) изменением сопротивления цепи якоря;
3) регулированием напряжения питающей сети.
Р ассмотрим регулирование скорости для двигателя параллельного возбуждения (рис.25).
Рис. 25. Схема включения ДПТ параллельного возбуждения
Механическая характеристика двигателя, снятая при неизменных номинальных значениях напряжения, тока и при номинальных значениях всех сопротивлений, называется естественной механической характеристикой. В противном случае – искусственной.
Для двигателя параллельного возбуждения механическая характеристика имеет вид линейной зависимости:
, (77)
где и .
Рассмотрим все способы регулирования скорости вращения ДПТ.
1) Изменением магнитного потока
Для изменения магнитного потока требуется изменять ток возбуждения. Для изменения тока возбуждения последовательно с обмоткой возбуждения (ОВ) включается регулировочный реостат, который может увеличивать сопротивление ОВ по отношению к номинальному значению, а значит только уменьшать ток и магнитный поток Ф. Тогда получается:
В
выражении механической характеристики
коэффициенты n0
и b
будут
при этом возрастать. На рис. 26 возросшим
значениям магнитного потока соответствуют
искусственные характеристики 1 и 2. Из
характеристик следует, что изменением
магнитного потока можно только увеличивать
скорость вращения двигателя по сравнению
с номинальной
.
2) Изменением сопротивления цепи якоря.
Изменение
сопротивления цепи якоря
может
осуществляться только в сторону
увеличения сопротивления. Это можно
сделать, включив последовательно с
якорем регулировочный реостат.
Тогда общее сопротивление цепи якоря может только возрасти
(из-
за последовательного соединения
реостата), а, значит, возрастает коэффициент
b
при постоянном значении n0:
.
Характеристики, соответствующие этому способу регулирования показаны на рис. 26. (линии 3, 4,5).
Из характеристик следует, что изменением сопротивления якоря можно только уменьшать скорость вращения по сравнению с .
3) Изменением напряжения питающей сети.
Регулирование напряжения сети осуществляется с помощью регуляторов (например, тиристорных), и поэтому данный способ регулирования применяется в тех случаях, когда требуется специальное управление каким-либо технологическим процессом. В этом случае:
изменяется, а
.
На рис. 26 такому способу регулирования соответствует характеристика 7.
Рис. 26. Регулировочные характеристики ДПТ
