Главная | Обратная связь

Регулировочная характеристика генератора постоянного тока параллельного возбуждения

Как следует из рассмотрения внешних характеристик генератора, при изменении нагрузки напряжение на его выводах не остается постоянным. Для того чтобы сохранить напряжение неизменным, необходимо регулировать ток возбуждения. Закон регулирования тока возбуждения для сохранения неизменным напряжения при изменении нагрузки дает регулировочная характеристика, представляющая собой зависимость I_в=f(I) при U=const и n=const.

 

Рисунок 5.10 - Регулировочная характеристика генератора постоянного тока параллельного возбуждения

 

Начинают снимать ее с холостого хода, когда ток нагрузки I=0. При увеличении тока нагрузки ток возбуждения I_в необходимо несколько увеличивать, чтобы скомпенсировать уменьшение напряжения из-за падения напряжения и размагничивающего действия реакции якоря.

 

ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

 

Общие положения

Двигатели постоянного тока преобразуют электрическую энергию постоянного тока в механическую.

Несмотря на успехи в создании статических полупроводниковых преобразователей и внедрение регулируемых электроприводов переменного тока, производство двигателей постоянного тока в процентном отношении к двигателям переменного тока не сокращается, и они находят новые области применения.

Двигатели постоянного тока допускают плавное и экономичное регулирование скорости вращения. Это преимущество перед двигателями переменного тока обеспечивает применение двигателей постоянного тока в электроприводах с широким диапазоном изменения скорости вращения. Двигатели постоянного тока находят применение в приводах прокатных станов, станков, на транспорте и в других системах автоматизированного электропривода.

По способу возбуждения двигатели постоянного тока, так же как и генераторы, делятся на двигатели независимого, параллельного, последовательного и смешанного возбуждения. Двигатели независимого возбуждения могут быть разделены на двигатели с электромагнитным возбуждением, когда обмотка возбуждения подключена к постороннему источнику постоянного тока или на зажимы двигателя, и на двигатели с магнитоэлектрическим возбуждением, когда вместо обмотки возбуждения используются постоянные магниты.

Двигатель постоянного тока потребляет электрическую мощность P₁ из сети. Часть этой мощности расходуется на электрические потери в обмотке возбуждения Р_в , электрические потери в обмотке якоря Р_эа и электрические потери в контакте щеток Р_эщ, а остальная ее часть передается магнитным полем к якорю. Эта мощность называется электромагнитной.

(6.1)

Электромагнитная мощность Р_ЭМ расходуется на покрытие потерь в стали магнитопровода якоря Р_М , механических Р_МХ и добавочных Р_д потерь. Оставшаяся ее часть Р₂ является полезной механической мощностью на валу двигателя.

(6.2)

где:

(6.3)

 

Рисунок 6.1 - Энергетическая диаграмма двигателя постоянного тока

 

Различают два вида потерь — основные и добавочные. Основные потери разделяются на магнитные, механические и электрические.

Магнитные потери происходят только в сердечнике якоря, так как только этот элемент магнитопровода машины постоянного тока подвергается перемагничиванию. Величина магнитных потерь состоит из потерь от гистерезиса и потерь от вихревых токов и зависит от частоты перемагничивания , значений магнитной индукции в зубцах и спинке якоря, толщины листов электротехнической стали, ее магнитных свойств и качества изоляции этих листов в пакете якоря.

Механические потери обусловлены потерями на вентиляцию, трением вращающихся частей машины — трением в подшипниках, трением щеток о коллектор. Величина механических потерь зависит от скорости вращения якоря.

Магнитные и механические потери называют постоянными потерями, так как мощность этих потерь не зависит от нагрузки машины.

Аналитический расчет магнитных и механических потерь — сложная задача и не дает достаточной точности. Для определения этих потерь иногда пользуются экспериментальным методом.