Motoare cu curent continuu
Metode de motoare de curent continuu excitante
Motoarele cu curent continuu sunt utilizate în industrie în cazul în care este necesară reglarea vitezei EA (unitatea electrică). În general, se utilizează sistemele UV-D (redresor-motor controlat), care asigură controlul vitezei de înaltă calitate.
Prin metoda excitației, motoarele electrice de curent continuu sunt împărțite în patru grupe:
1. Cu excitație independentă, în care bobina de excitație a HOB este alimentată de la o sursă externă de curent continuu.
2. Cu excitație paralelă (șunt), în care bobina de excitație SHOV este conectată în paralel la sursa de alimentare a bobinării armăturii.
3. Cu excitație secvențială (serial), în care bobina de excitație a PSB este conectată în serie cu bobina de armătură.
4. Motoare cu excitație mixtă (compuse), care au o succesiune PSB și o înfășurare paralelă cu excitație SHW.
Motoarele cu excitație independentă și excitație paralelă au aceleași proprietăți, astfel încât aceste grupuri sunt combinate și atribuite unui grup: motoare cu excitație independentă proiectate pentru funcționare în ES controlate.
Industria produce motoare de curent continuu din seria industrială generală 2P și 4P, ele sunt împărțite în următoarele caracteristici:
- prin modul de protecție;
- pe viteza de rotație;
- pe tensiunea la ancora (110V, 220V, 340V, 440V);
- pe tensiunea înfășurării de excitație (110 și 220 V);
Dacă tensiunea la armătură și bobina de câmp (OM) este aceeași, înfășurarea câmpului este conectată în paralel cu înfășurarea armăturii.
În plus față de seriile 2P și 4P, sunt disponibile și alte serii specializate.
Schemele de excitare a motoarelor de curent continuu sunt prezentate în figură.
Fig. 9.1 Scheme de excitație a motoarelor cc: a - independent, b - paralel, c - secvențial, d - mixt
Formule și ecuații de bază
Dacă acceptăm viteza de rotație a ancorei în sistemul SI (rad / s), atunci formula 4.13 din prelegerea nr. 4 va lua forma
M -modul electromagnetic al mașinii DC, N / m (diviziune newton pe metru)
k este constanta pentru masina data;
Ф este fluxul magnetic principal, Вб (web)
p este numărul de perechi de poli ale înfășurării armăturii
N - numărul buzunarelor de înfășurare a armăturii
a este numărul de perechi de ramificații de infasurare a armăturii paralele
Ia sau pur și simplu eu - curent de armatură, A;
Pentru un motor care funcționează cu o viteză constantă de rotație, este posibilă obținerea ecuației de tensiune (EDS) pentru lanțul armăturii generatoare:
Această ecuație se obține în baza celei de-a doua legi a lui Kirchhoff
- suma rezistențelor tuturor secțiunilor lanțului de ancoră:
- înfășurarea polilor adiționali rd,
- compensare lichidare rko,
- din seria de excitație serie rc
- contactul cu perii de tranziție.
În absența oricărei înfășurări specificate în mașină, termenii corespunzători din (9.4) nu intră.
Rezultă din (9.3) că tensiunea aplicată pe motor este echilibrată de înfășurarea anti-emf a armăturii și de căderea de tensiune în circuitul de armatură.
Pe baza (9.3) obținem formula curentului de armatură
Înmulțirea ambelor laturi ale ecuației (9.3) cu curentul ancorei Ia. obținem ecuația de putere pentru lanțul de ancorare:
- viteza de rotație unghiulară a armăturii;
- Puterea electromagnetică a motorului.
În consecință, expresia este puterea electromagnetică a motorului.
Performanța motorului este prezentată în figura 9.2b
Viteza motorului cu sarcina crescândă P2 scade, iar graficul # 969; = f (P2) are o formă care se încadrează. Pentru a asigura viteza de forma curbei caracteristice a incidentului, în unele motoare, se aplică lumina de excitație paralel (cu un număr mic de rotații) ale excitației ulterioare-tive înfășurare, care se numește o înfășurare de lizare cioturi. Când această înfășurare în mod concertat cu excitație paralelă înfășurării compensează MDS efectul reacției armatura de demagnetizare, astfel încât F firului pe toata durata intervalului de încărcare rămâne aproape neschimbat.
Schimbarea turației motorului în timpul trecerii de la sarcina nominală la h.x. exprimată ca procent, se numește schimbarea nominală a vitezei de rotație:
unde 0 (n0) este turația motorului în modul x.x.
De obicei, pentru motoarele de excitație paralele # 8710; # 969; nom = 2-8%, prin urmare caracteristica vitezei motorului paralel excitație se numește rigid.
Dependența momentului util pe sarcină este stabilită de formula. Când graficul ar fi drept. Cu toate acestea, pe măsură ce crește sarcina, viteza motorului scade și, prin urmare, curba este curbila.
Curentul de armare al motorului este dat de formula
La momentul inițial de pornire, armătura motorului este staționară, iar înfășurarea EF = 0 nu este indusă. Prin urmare, atunci când motorul este conectat direct la rețea, curentul de pornire în bobina armăturii sale
În mod tipic, rezistența este mică, deci valoarea curentului pusk atinge valori inacceptabil de mari, de 10-20 ori mai mari decât curentul nominal al motorului.
Un astfel de curent de incarcare mare este foarte periculos pentru motor. În primul rând, aceasta poate provoca un incendiu în mașină circulară, și în al doilea rând, se dezvoltă excesiv de mare punct de puroi-kovoy, care prevede acțiunea bate la schiesya-o parte de rotație a motorului și le poate rupe mecanic atunci când acest curent în motor. În final, acest curent provoacă o scădere puternică a tensiunii în rețea, ceea ce afectează negativ activitatea altor consumatori incluși în această rețea. Prin urmare, pornirea motorului prin conectare directă la rețea (pornire non-stop) este de obicei folosită pentru motoarele cu o putere de cel mult 0.7-1.0 kW. Aceste MOTOR-Lyakh datorită rezistenței crescute a înfășurării armăturii și masele rotitori non-mare curent de pornire este de numai 3-5 ori mai mare decât cea nominală, care nu este dăunător pentru motor.
În ceea ce privește motoarele de mare putere, atunci când încep să limiteze utilizarea curentă de pornire start-tiile reostate (OL) incluse în serie în circuitul de armături (reostat de pornire).
Înainte de a porni motorul, trebuie să introduceți reostatul. adică pune cea mai mare rezistență. Apoi pornesc rubinul și reduc treptat rezistența reostatului.
Fig. 9.4. Circuit de reostat de pornire
Curentul de pornire al armăturii la rezistența maximă a reostatului de pornire
Rezistența unui reostat fără rute este de obicei aleasă astfel încât curentul maxim să depășească curentul nominal de cel mult 2-3 ori.
Pentru pornirea motoarelor mai mari, reostatele de pornire nu ar trebui folosite, deoarece acest lucru ar duce la pierderi semnificative de energie. În plus, reostatele de plecare ar fi greoaie. Prin urmare, la motoarele cu putere mare, pornirea non-reostatică a motorului este utilizată prin scăderea tensiunii.
Prima-set de la începutul motoarelor de tracțiune sunt electrice de comutare le cu o conexiune serial la paralel la pornirea în timpul funcționării normale sau start-MOTOR în schema ecuației „motor-generator“.
Inversarea motorului schimbă direcția de rotație a armăturii.
Motorul este inversat fie prin schimbarea polarității tensiunii pe bobina de armare, fie prin înfășurarea în câmp. În ambele cazuri, semnul momentului electromagnetic al motorului Mam și direcția de rotație a armăturii se modifică în consecință.
Eficiența mașinilor DC
- P2 - puterea utilă a mașinii (generatorul - aceasta este puterea electrică dată receptorului, motorul - puterea mecanică a arborelui);
- P1 - livrat la capacitatea mașinii (generator de y - această putere mecanică este împărtășită de către un motor primar, motorul - puterea absorbită de acestea de la sursa de curent constant, în cazul în care generatorul are o excitație separată, atunci P1 include, de asemenea, puterea necesară pentru circuitul bobinei de putere excitație).
Fig. 9.5. Dependența de eficiența mașinilor DC pe puterea utilă
Evident, puterea P1 poate fi exprimată după cum urmează: P1 = P2 + # 931; # 916; P,
unde P - suma pierderilor de putere enumerate mai sus.
Având în vedere ultima expresie
Atunci când mașina funcționează în gol, puterea netă P2 este zero și # 951; = 0. Natura schimbării eficienței cu creșterea puterii nete depinde de valoarea și natura modificării pierderilor de putere. Un grafic aproximativ de dependență # 951; = f (P2) este prezentată în Fig. 9.5.
Pe măsură ce crește puterea utilă, eficiența crește mai întâi la o anumită valoare de P2. atinge cea mai mare valoare, apoi scade. Aceasta din urmă se explică printr-o creștere semnificativă a pierderilor variabile proporționale cu pătratul curentului. Mașinile sunt de obicei calculate astfel încât cea mai mare eficiență să fie în regiunea apropiată de puterea nominală P2nom. Valoarea nominală a eficienței mașinilor cu puteri de la 1 la 100 kW se situează în intervalul de la 0,74 la 0,92, respectiv.
Literatură: M. Katsman. Mașini electrice. Capitolul 29.
§29.1, 29.2, 29.3, 29.4, 29.5, 29.6, 29.8, 29.10
Motoare cu curent continuu
Metode de motoare de curent continuu excitante
Motoarele cu curent continuu sunt utilizate în industrie în cazul în care este necesară reglarea vitezei EA (unitatea electrică). În general, se utilizează sistemele UV-D (redresor-motor controlat), care asigură controlul vitezei de înaltă calitate.
Prin metoda excitației, motoarele electrice de curent continuu sunt împărțite în patru grupe:
1. Cu excitație independentă, în care bobina de excitație a HOB este alimentată de la o sursă externă de curent continuu.
2. Cu excitație paralelă (șunt), în care bobina de excitație SHOV este conectată în paralel la sursa de alimentare a bobinării armăturii.
3. Cu excitație secvențială (serial), în care bobina de excitație a PSB este conectată în serie cu înfășurarea armăturii.
4. Motoare cu excitație mixtă (compuse), care au o succesiune PSB și o înfășurare paralelă cu excitație SHW.
Motoarele cu excitație independentă și excitație paralelă au aceleași proprietăți, astfel încât aceste grupuri sunt combinate și atribuite unui grup: motoare cu excitație independentă proiectate pentru funcționare în EP controlat.
Industria produce motoare de curent continuu din seria industrială generală 2P și 4P, ele sunt împărțite în următoarele caracteristici:
- prin modul de protecție;
- pe viteza de rotație;
- pe tensiunea la ancora (110V, 220V, 340V, 440V);
- pe tensiunea înfășurării de excitație (110 și 220 V);
Dacă tensiunea la armătură și bobina de câmp (OM) este aceeași, înfășurarea câmpului este conectată în paralel cu înfășurarea armăturii.
În plus față de seriile 2P și 4P, sunt disponibile și alte serii specializate.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: