Последовательного и смешанного возбуждения

В двигателе последовательного возбуждения обмотка побуждения включена последовательно с обмоткой якоря (рис. 9.28, а), поэтому магнитный поток Ф пропорционален I (если пренебречь насыщением магнитопровода) и в формуле М=с_мIФ следует положить Ф = kI, где k — постоянный коэффициент. Тогда М = с_мkI².

Вращающий момент двигателя последовательного возбуждения пропорционален квадрату тока.

 

Рис. 9.28. Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения:

а — схема; б — рабочие характеристики

Таким образом, для двигателя последовательного возбуждения опасен режим холостого хода, так как при уменьшении момента на валу до нуля частота вращения неограниченно увеличивается (рис. 9.28, б) и двигатель идет «вразнос». Это обстоятельство требует такого соч­ленения двигателя последовательного возбуждения с рабочей машиной, при котором режим холостого хода был бы исключен. В частности, нельзя применять ре­менную передачу, так как при ослаблении или обрыве ремня может возникнуть аварийный режим.

Частоту вращения двигателя последовательного воз­буждения можно регулировать либо изменением подво­димого напряжения (рис. 9.29, а), либо изменением магнитного потока возбуждения за счет шунтирования обмотки возбуждения (рис. 9.29, б). Второй способ более экономичен.

Рис. 9.29. Схемы регулировки частоты вращения двигателей последовательного возбуждения: а — изменением подводимого на­пряжения; б — шунтированием об­мотки

Двигатель последовательного возбуждения имеет существенные преимущества вследствие квадратичной зависимости вращающего момента от тока.

Рис. 9.30.Элект­рическая схема двигателя сме­шанного воз­буждения

 

Так, например, он развивает большой пусковой момент, это очень важно для электропривода на транспорте (благодаря этому электропоезд способен быстро набирать скорость после остановки). Однако резко выраженная зависи­мость частоты вращения от нагрузки и опасность «раз­носа» ограничивают область применения этих двигате­лей.

Указанных недостатков лишены двигатели смешан­ного возбуждения (рис. 9.30). Характеристики этих дви­гателей являются промежуточными между характерис­тиками двигателей параллельного и последовательного возбуждения.

При согласном включении последовательной и па­раллельной обмоток возбуждения двигатель смешанно­го возбуждения имеет больший пусковой момент по сравнению с шунтовым двигателем. При встречном включении обмоток возбуждения двигатель имеет жест­кую механическую характеристику. С увеличением на­грузки магнитный поток сериесной обмотки увеличивается и, вычитаясь из потока шунтовой обмотки, уменьшает общий поток возбуждения. При этом частота вращения дви­гателя не только не уменьшает­ся, а может даже увеличиться (рис. 9.31). И в том и в другом случае наличие магнитного по­тока шунтовой обмотки исклю­чает режим «разноса» двигате­ля при снятии нагрузки.

Регулирование частоты вра­щения двигателя смешанного возбуждения осуществляют ре­гулировочным реостатом в це­пи шунтовой обмотки.

Двигатели смешанного возбуждения применяют в качестве тяговых и крановых двигателей, а также для привода прокатных станов, компрессоров, насосов. Машины постоянного тока экономичны. Их КПД при номинальной нагрузке составляет 75% и выше. Чем больше номинальная мощность машины, тем выше ее КПД. У машин мощностью 100 кВт КПД достигает 92%.

 

Карточка № 9.1 (269)

Устройство электрических машин постоянного тока. Обратимость машин

 

 

 

 

 

 

Укажите основные конструктив­ные детали машины постоянного гока	Индуктор, якорь, кол­лектор, вентилятор	107
	Индуктор, якорь, кол­лектор, щетки	175
	Статор, главные полю­сы, дополнительные по­люсы, якорь, коллектор	32
Что называют якорем?	Вращающуюся часть машины	85
	Часть машины, в кото­рой индуцируется ЭДС	25
Почему сердечник вращающегося якоря набирают из тонких листов электротехнической стали, изоли­рованных друг от друга?	Из конструктивных со­ображений	6
	Для уменьшения маг­нитного сопротивления потоку возбуждения	41
	Для уменьшения тепло­вых потерь в машине	174
На заводском щитке машины се-:>ии П указано ее номинальное на­пряжение, равное 220 В. Какая это машина?	Двигатель постоянного тока	23
	Генератор постоянного тока	158
	Для ответа на вопрос недостаточно данных	58
С какой целью применяют при­нудительное охлаждение машины постоянного тока?	Во избежание перегре­ва машины	40
	Для уменьшения потерь энергии в машине	18
	Для уменьшения разме­ров и массы машины	172

Карточка № 9.2. (230) Принцип работы машины постоянного тока

 

 

 

 

 

 

 

 

Как должен изменяться магнит­ный поток, сцепленный с витком, чтобы в витке индуцировалась по­стоянная ЭДС?	Оставаться неизменным	128
	Изменяться по синусои­дальному закону	14
	Равномерно (линейно) увеличиваться или умень­шаться	105
Какая ЭДС индуцируется в вит­ках обмотки якоря генератора пос­тоянного тока?	Постоянная по значе­нию и направлению	122
	Переменная	84
Ток генератора увеличился. Как изменился вращающий момент на валу генератора?	Не изменился	65
	Увеличился	95
	Уменьшился	22
При неизменном магнитном пото­ке возбуждения ток в обмотке якоря увеличился. Как изменился вра­щающий момент двигателя?	Не изменился	141
	Увеличился	142
	Уменьшился	171

 

 

 

 

Продолжение
Частота вращения двигателя уменьшилась. Как изменилась ЭДС, индуцируемая в обмотке якоря?	Не изменилась	29
	Увеличилась	39
	Уменьшилась	4
	В двигателе ЭДС не ин­дуцируется	30

Карточка № 9.3 (308)

Понятие об обмотке якоря. Коллектор

и его назначение

 

 

 

Якорь имеет 12 пазов. Обмотка якоря двухслойная. Определить: а) число секций в обмотке; б) число пластин коллектора		Для ответа на вопрос недостаточно данных: не­известно число полюсов машины	146
		а) 12; б) 12	162
		а) 6; б) 12	64
		а) 6; б) 6	8
Якорь четырехполюсной машины имеет 12 пазов и простую петлевую обмотку. Найти: а) ширину секции; б) шаг по коллектору		а) 12; б) 12	43
		а) 3; б) 1	87
		а) 3; б) 3	71

Продолжение

 

 

 

Якорь четырехполюсной машины имеет 9 пазов и простую волновую обмотку. Определить: а) ширину секции; б) шаг по коллектору	а) 2; б) 2	19
	а) 2; б) 4	45
	а) 4; б) 1	76
	Задача не определена, так как неизвестно число коллекторных пластин	169
В каких машинах применяют обмотки: а) петлевые; б) волновые?	а) Высоковольтных; б) сильноточных	150
	а) Сильноточных; б) высоковольтных	134
	а) Генераторах; б) дви­гателях	138
	а) Двигателях; б) гене­раторах	125
Каково основное назначение кол­лектора?	Крепление обмотки яко­ря	156
	Электрическое соедине­ние вращающейся обмот­ки якоря с неподвижны­ми клеммами машины	68
	Выпрямление перемен­ного тока в секциях об­мотки	101