Общие сведения о двигателях постоянного тока

Принцип действия. Рассмотрим работу машины взаив Р-.ШЄ двигателя. Действие ^рГЛч^Х! с м^гниГым полем, модеиствия проводника, по которому теїеі _ппРТПаннпго тока

Подключим обмотки якоря И возбуждения маши _{в обмотках} к сети с постоянным напряжением и (рис. 10 , > магнитный появятся токи 1_Я и /_в, причем ток возбуждения ₌ магни_ст^ поток Ф. Проводники обмотки якоря с током 1_п будут взаим Д вать с магнитным потоком Ф. В результате этого по _рь* начнет магнитные силы Г, создающие вращающий ^мОМЄ“^т ' ’ ^Р ой руКИ

вращаться. Направление сил /' определяют по правилу левой руки.

Электромагнитный момент М прямо пропорції __ г^я/ф

.мотки якоря и магнитному потоку Ф полюсов т. “ магде С_м - постоянный коэффициент, зависящий РУ

^ПШ Электрическая машина постоянного тока может быть использована как генератор или двигатель в зависимости от т , воащении

(механическую или электрическую) к ней подвод - Польякоря двигателя в его обмотке индуцируется э. д. с. обмотке зуясь правилом правой руки, легко установить, ^чт° ^э р ^ ‘ _на.

якоря двигателя направлена навстречу току, а следовател • встречу напряжению источника ІІ. Поэтому ток в обм Р

1 ці_Е)і_Г где г_я - сопротивление обмотки якоря.

^Я При постоянной нагрузке тормозной момент на валу„^^^стоту вается вращающим моментом и двигатель имеет ^пос™ У, частота вращения. С увеличением нагрузки т. е. тормозного мо^

вращения двигателя начнет падать. В результате уд _пор

противо-э. Д. С. Е И увеличиваться ТОК в обмотке Я р ЭТОГО

пока вращающий момент не станет равным тормозно у. до нового изменения нагрузки установится равномерное движен якоря двигателя.

рис. 154. Электродвигатель постоянного тока (а) и схема его включения (б)

Рис. 155. Направление вращения электродвигателя

Пуск в ход и направление вращения двигателя. В момент пуска якорь двигателя находится в покое и противо-э. д. с. в нем не возникает. В результате этого по обмотке якоря течет ток /„ - Uir_n, который в 10-15 раз больше номинального тока двигателя. Такой большой ток может повредить двигатель и резко снизить напряжение питающей сети. Поэтому пусковой ток двигателя снижают. Для уменьшения пускового тока последовательно с обмоткой якоря включают пусковой реостат (рис. 154, б). Если сопротивление этого реостата максимально, то пусковой ток /_я = <У/(г_я -f- R) ограничивается до значения, равного (1,5-т-2)/_н (номинального тока двигателя). По мере нарастания частоты вращения сопротивление пускового реостата постепенно уменьшают и доводят до нуля, когда двигатель разовьет полную скорость (противо-э. д. с. будет максимальной).

Пусковые реостаты рассчитаны на кратковременное включение. Направление вращения якоря двигателя определяют по правилу левой руки. Допустим, что якорь вращается против часовой стрелки (рис. 155, а). Если изменить направление тока в обмотке якоря (рис. 155, б) или обмотке возбуждения (рис. 155, в), то направление вращения двигателя изменится на противоположное. При одновременном изменении направления тока в обмотке якоря и обмотке возбуждения (рис. 155, г) направление вращения двигателя останется прежним.

При синусоидальном напряжении на зажимах коллекторного двигателя смена полярности приведет к одновременному изменению направления тока в обмотке возбуждения и обмотке якоря. Поэтому за оба полуперио-да вращающий момент двигателя будет направлен в одну сторону. Таким образом, один и гот же коллекторный двигатель может работать от постоянного и от переменного тока.

Регулирование частоты вращения двигателей. Противо-э. д. с. в обмотке якоря электродвигателя Е - СФл, а ток 1_Я = “ W - Е)/г„.

Рис. 156. Схемы включения регулировочного реостата

Следовательно, частота вращения якоря двигателя п = Е!(СФ)

(V - /_Яг_я)/(СФ), т. е. частоту вращения двигателей можно регулировать изменением: напряжения (У, подводимого к двигателю; сопротивления г_я (реостатом в цепи якоря); магнитного потока Ф (реостатом в цепи возбуждения).

Наибольшее распространение получили более простые способы изменения магнитного потока. В первом случае регулировочный реостат Р включают последовательно с обмоткой возбуждения ОБ (рис. 156, а), а во втором - параллельно ей (рис. 156, б).

Увеличение сопротивления регулировочного реостата в первом случае влечет за собой уменьшение магнитного потока Ф и увеличение частоты вращения, а во втором - увеличение магнитного потока и уменьшение частоты вращения. Для того чтобы после включения двигателя частота вращения была наименьшей, необходимо до включения рубильника установить сопротивление регулировочного реостата на нуль в первом случае и на максимум - во втором.