Энергетическая диаграмма

ДВИГАТЕЛЬНЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ МАШИНЫ

(Темы 46, 47)

 

Обратимость машин

 

Пусть машина работает в режиме генератора на сеть с постоянным напряжением .

В генераторном режиме ЭДС  машины, ток якоря  > 0 и поступает в сеть (рис. 9.1, а). На валу машины действует электромагнитный момент М_ЭМ, направленный в рассматриваемом случае против часовой стрелки и против вращающего момента (рис. 9.1, б).

При снижении тока возбуждения  уменьшается поток Ф и ЭДС машины Е, а следовательно, и ток в якоре. При значении ЭДС Е = U ток генератора и электромагнитный момент обратятся в нуль.

При дальнейшем понижении ЭДС машины вновь появится разность Е - U, но с противоположным знаком. В этом случае ток якоря  изменит свой знак и потечет из сети в машину (рис. 9.1, в). Поскольку , направление тока  в обмотке возбуждения и полярность основных полюсов останутся прежними, изменится знак электромагнитного момента . Если прежде машина работала в режиме генератора и, развивая тормозящий момент, преобразовывала подводимую к ней механическую мощность в электрическую, то теперь она работает в режиме электродвигателя и развивает вращающий момент  преодолевая момент сопротивления на валу М_С и преобразовывая подводимую к ней мощность в механическую (рис. 9.1, г). Но при этом она продолжает вращаться в прежнем направлении.

Таким же образом поведет себя машина, если, оставляя ток возбуждения неизменным, уменьшать частоту вращения якоря.

Отсоединив первичный двигатель, получим нормальную схему двигателя параллельного возбуждения (рис. 9.1, в).

Обратными действиями также плавно можно перевести ма- шину из двигательного в генераторный режим.

 

Энергетическая диаграмма

 и уравнение моментов двигателя

Рассмотрим энергетический процесс на примере двигателя па-раллельного возбуждения. Пусть двигатель работает в установившемся режиме при  и напряжении на зажимах двигателя U. Если Р ₁ - полная электрическая мощность, подводимая к двигателю из сети, - ток в якоре и - ток возбуждения, то

 

.                                                            (9.1)

 

Часть этой мощности тратится на покрытие потерь в цепи якоря  и в цепи возбуждения . Остальная часть мощности прообразовывается в электромагнитную - , которая, в свою очередь, преобразовывается в полную механическую мощность . Следовательно,

 

. (9.2)

 

Полезная механическая мощность  отдаваемая двигателем, меньше мощности  на величину мощности холостого хода , необходимой для покрытия потерь в стали якоря  механических и добавочных потерь  , то есть

 

         (9.3)

 

Энергетическая диаграмма двигателя параллельного возбуждения изображена на рис. 9.2.