Процесс регулирования при постоянном тормозном моменте на валу двигателя протекает следующим образом



(13.11)

Ж^ф<0,

Ф > и/{2псв).

что возможно при

Р,

Tli

0

МЕ

вр

При увеличении сопротивления реостатаRluуменьшается ток воз­буждения /в, вследствие чего уменьшается и магнитный поток Ф, и индуктируемая им ЭДС Ея в обмотке якоря. Снижение ЭДС Ея вы­зывает увеличение тока якоря по (13.6), а следовательно, увеличе­ние вращающего момента и частоты вращения двигателя. В резуль­тате равновесие моментов и равновесие электрическое

и=Ея + 11я1«

восстанавливаются при возросших частоте вращения п и токе якоря 1Я.

Из (13.7) и (13.8) следует необходимое условие такого регулиро­вания частоты вращения


Иные условия имеют место, если нагрузка на валу двигателя тре­бует постоянства мощности Рн.Так как Рп =Мври;вр =с^1я2тт/60 = = кФ12пу то уменьшение магнитного потока будет вызывать увели­чение частоты вращения и уменьшение вращающего момента при неизменном токе 1Я. Следовательно, регулирование частоты враще­ния двигателя путем изменения тока возбуждения выгодно при по­стоянстве мощности на валу По этой причине такое регулирование называют регулированием с постоянной предельно допустимой мощ­ностью.

Механические характеристики двигателя при различном возбуж­дении наклонены неодинаково к оси абсцисс (рис. 13.40). Чем мень­ше магнитный поток, тем больше при том же вращающем моменте Мвр = смФ/я должен быть ток /я, а следовательно, тем большее изме­нение п = (U - RJh)/ceФ вызывает изменение нагрузки, т.е. с ос­лаблением магнитного потока механическая характеристика двига­теля становится мягче.

Так как ток возбуждения /в относительно мал — примерно 2 — 3 % /я, то и дополнительные мощности потерьRBIBпри регули­ровании частоты вращения ослаблением магнитного потока Ф отно­сительно малы, благодаря чему такое регулирование весьма эконо­мично. Однако значительное увеличение частоты вращения может привести к перегрузке коллектора и якоря по току, сильному ухуд­шению условий коммутации, возникновению опасных механичес­ких центробежных сил в якоре и т. п. По этим причинам серийные двигатели параллельного возбуждения рассчитываются на регули­рование частоты вращения в пределах до 2 :1. Возможность регули­рования частоты вращения нагруженного двигателя в более широ­ких пределах (3 :1; 4 :1) требует соответствующих конструктивных изменений.

Энергетическая диаграмма двигателя с параллельным возбужде­нием дана на рис. 13.41. Мощность Рх энергии, подводимой из сети, делится между цепью якоря Ря(большая часть) и цепью возбужде­ния Рв = UIB(несколько процентов). Небольшую часть мощности цепи якоря составляет мощность потерь на нагревание обмотки, ос­тальную часть — механическая мощность Рмсх. Однако чтобы опре­делить полезную мощность Р2на валу двигателя, нужно отнять от механической мощности мощность потерь в стали Рс(из-за гистере­зиса и вихревых токов) и мощность механических потерь на трение

РМех.п: в подшипниках, щеток на кол­лекторе и о воздух.

7ii Режим 1 Режим
  двигателя 1 электро-
    1 магнитно-
Режим   1 го тормоза
генератора    

Рис. 13.42

о           \ м

Для машины с параллельным воз­буждением может быть построена универсальная характеристика (рис. 13.42). Если посредством какого- либо независимого двигателя вра­щать якорь с частотой вращения, пре­
восходящей частоту вращения идеального холостого хода пх, то на­правление тока в якоре изменится и машина будет работать как ге­нератор на сеть постоянного тока. Если же приложить к валу двига­теля достаточно большой тормозной момент, то двигатель остано­вится, а если тормозной момент активный, создаваемый, например, опускающимся достаточно большим грузом, то машина из режима двигателя перейдет в режим электромагнитного тормоза. В этом случае ток в якоре

/я = (^+£?я)/(Дя +Д),


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 84;