Тема 7.2. Электрические машины переменного тока

7.4

7.3.

Зависимость напряжения генератора от тока нагрузки (тока якоря) при постоянных значениях угловой скорости и магнитного потока называется внешней характеристикой генератора.

5. Электродвигатели постоянного тока.

Принцип действия электродвигателя основан на использовании электромагнитных сил.

Направление электромагнитных сил F_эм, действующих на проводники с током определяется по правилу левой руки. Эти силы создают электромагнитный момент M, под действие которого якорь двигателя вращается. Полукольца (пластины коллектора), на которые опираются щётки А и В изменяют направление тока в проводниках обмотки якоря при его повороте на 180⁰. Таким образом у электродвигателя коллектор предназначен не только для соединения обмотки якоря с источником постоянного тока, но и для изменения направления тока в проводниках обмотки якоря.

Направление ЭДС, индуктированных в проводниках, определяется по правилу правой руки. На рис. 7.6 ЭДС в проводниках направлены противоположно направлению тока в этих же проводниках. Именно по этому ЭДС, индуктированная при вращении якоря электродвигателя его якорной обмотке, называется противо-ЭДС.

Уравнение, записанное в соответствии со вторым законом Кирхгофа для контура, в который входит обмотка якоря, имеет следующий вид:

, откуда; т.к E =kωФ, то

Из формулы 7.4 следует, что

.7.6.

Электродвигатели предназначены для передачи механической энергии со своего вала на вал рабочих машин (насосов, вентиляторов, грузоподъёмных механизмов и т.д.). При работе электродвигателя электромагнитному моменту М, вращающему вал двигателя, противодействует момент сопротивления М _с, создаваемый рабочей машиной. В установившемся режиме работы (при постоянной угловой скорости) эти моменты равны между собой. Изменение момента сопротивления приведёт к изменению. электромагнитного момент. Так, например, увеличение момента сопротивления приведёт к уменьшению угловой скорости ω, что, в свою очередь, повлечёт за собой увеличение тока якоря I_я (см. формулу 7.5), а следовательно, и к увеличению количества энергии, потребляемой двигателем.

Увеличение тока якоря, как следует из формулы 7.2, приведёт к увеличению электромагнитного момента, которое будет происходить до тех пор, пока не наступит равенство межу моментами М и Мс. При достижении равенства моментов двигатель продолжит работу с новой установившейся скоростью.

Из сказанного выше следует, что электродвигатели обладают способностью к саморегулированию.

Лекция 26.