Регулирование скорости вращения двигателей постоянного тока
Двигатели параллельного и смешанного возбуждения для изменения тока. Процесс насыщения магнитной цепи машины. Регулирование скорости вращения двигателей постоянного тока. Включение реостата в цепь обмотки якоря. Изменение питающего напряжения двигателя.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.11.2014 |
| Размер файла | 22,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Проанализируйте способы регулирования скорости вращения двигателей постоянного тока
двигатель ток магнитный реостат
Двигатели постоянного тока обладают возможностью плавно и экономично регулировать частоту вращения в широких пределах.
Из уравнения механической характеристики
следует, что возможны три способа регулирования скорости вращения двигателей постоянного тока:
- путём изменения потока ;
- добавлением в цепь якоря регулируемого сопротивления;
- регулированием напряжения цепи якоря.
Изменение потока. Магнитный поток зависит от тока в обмотке возбуждения, то есть данный способ регулирования подразумевает регулирование тока возбуждения.
В двигателях параллельного и смешанного возбуждения для изменения тока включают регулировочный реостат, а в двигателях последовательного возбуждения для этой цели шунтируют обмотку возбуждения каким-либо регулируемым сопротивлением, вследствие чего через обмотку возбуждения будет протекать только часть тока якоря. Обычно регулировочный реостат имеет несколько ступеней с сопротивлениями, которые позволяют получать несколько ступеней регулирования тока возбуждения двигателя.
Если реостат включается параллельно обмотке возбуждения, то магнитный поток уменьшается от номинального до минимального и скорость вращения увеличивается. Если реостат включается параллельно обмотке якоря, то магнитный поток увеличивается, а частота вращения уменьшается. Двигатели рассчитываются для работы при номинальном режиме с наибольшим значением потока, то есть с наименьшей скоростью. Поэтому практически можно только уменьшать поток.
Этот способ регулирования прост и экономичен. Однако в этом случае регулирование частоты вращения можно осуществлять только в сравнительно небольшом диапазоне. Нижний предел ограничивается насыщением магнитной цепи машины, которое не позволяет увеличивать в значительной степени магнитный поток, верхний предел - условиями устойчивости (при сильном уменьшении Ф двигатель идет вразнос), а также тем, что при глубоком ослаблении возбуждения сильно увеличивается ток якоря, что приводит к возрастанию реактивной ЭДС и искажающего действия реакции якоря. При этом повышается опасность возникновения искрения на коллекторе и появления кругового огня. По этой причине двигатели, предназначенные для работы в режимах глубокого ослабления возбуждения, обязательно должны иметь компенсационную обмотку и пониженное значение реактивной ЭДС при номинальном режиме.
Включение реостата в цепь обмотки якоря. При включении реостата в цепь обмотки якоря увеличение сопротивления ведёт к падению частоты вращения якоря двигателя. Такой способ регулирования прост и позволяет осуществлять плавное регулирование частоты вращения в широком диапазоне. Однако при этом возникают большие потери энергии в регулирующем реостате (), а соответственно резко уменьшается КПД двигателя, вследствие чего его практически применяют только при кратковременных режимах работы двигателя (например, при пуске). Другим недостатком рассматриваемого способа регулирования является то, что частота вращения регулируется лишь на понижение, без возможности его увеличить.
Регулировочный реостат должен быть рассчитан на длительное прохождение тока через него, в отличие, например, от пускового реостата.
Изменение питающего напряжения. При изменении питающего напряжения частота вращения изменяется пропорционально этому напряжению. Следовательно, подавая на обмотку якоря различные напряжения, можно получить семейство механических характеристик, у которых при любой нагрузке сохраняется условие равенства отношений частот вращения и напряжений. При уменьшении питающего напряжения механические характеристики двигателя смещаются в область меньших частот вращения и располагаются параллельно. Для осуществления указанного способа регулирования частоты вращения двигатель должен быть подключен к источнику постоянного тока с регулируемым напряжением: к генератору с независимым возбуждением или выпрямителю.
Несмотря на то, что рассмотренный способ требует довольно сложного оборудования, он широко распространён, так как обеспечивает плавное и экономичное (без потерь энергии в реостатах) регулирование частоты вращения в очень широких пределах. Следует отметить, что для электродвигателей с параллельным возбуждением указанный способ регулирования применять нельзя, так как при уменьшении питающего напряжения соответственно уменьшался бы магнитный поток двигателя и увеличивался ток обмотки якоря. В этом случае двигатель должен быть переведен на независимое возбуждение.
По проведённому описанию составим сравнительную таблицу способов регулирования (таблица 1).
Таблица 1 Сравнение способов регулирования двигателей постоянного тока
|
Способ регулирования |
Описание |
|
|
Изменение потока |
Достоинства: - слаботочной силовой частью в цепи обмотки возбуждения возникает возможность регулировать скорость вращения ротора в диапазоне выше номинальных значений; - почти линейная зависимость между скоростью и потоком; - плавная регулировка скорости вращения. Недостатки: - невозможность регулировки скорости ниже номинальных значений; - сравнительно небольшой диапазон регулирования. |
|
|
Добавление в цепь якоря сопротивления |
Достоинства: - плавная регулировка скорости вращения якоря в широком диапазоне скоростей; Недостатки: - невозможность регулировки скорости выше номинальных значений; - регулировка за счёт изменения жёсткости механических характеристик (просадка). |
|
|
Регулирование напряжения цепи якоря |
Достоинства: - плавная регулировка скорости вращения якоря в широком диапазоне скоростей; - изменение напряжения якоря не приводит к изменению жёсткости механических характеристик. - КПД остаётся высоким при регулировании. Недостатки: - невозможность регулировки скорости выше номинальных значений. - уменьшение напряжения якоря приводит к уменьшению установленной мощности в двигателе и как следствие, к увеличению весогабаритного показателя на единицу установленной мощности. |
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока посредством изменения потока возбуждения. Максимально-токовая защита электропривода. Скоростные характеристики двигателя. Схемы силовых цепей двигателей постоянного тока и асинхронных двигателей.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 30.03.2014Принцип работы и устройство генератора постоянного тока. Типы обмоток якоря. Способы возбуждения генераторов постоянного тока. Обратимость машин постоянного тока. Двигатель параллельного, независимого, последовательного и смешанного возбуждения.
реферат [3,6 M], добавлен 17.12.2009Расчет механических характеристик двигателей постоянного тока независимого и последовательного возбуждения. Ток якоря в номинальном режиме. Построения естественной и искусственной механической характеристики двигателя. Сопротивление обмоток в цепи якоря.
контрольная работа [167,2 K], добавлен 29.02.2012Расчеты главных размеров двигателя. Выбор и определение параметров обмотки якоря. Проверка магнитной цепи машины, также расчет параллельной обмотки возбуждения, щеточно-коллекторного узла и добавочных полюсов. Конструкция двигателя постоянного тока.
курсовая работа [852,4 K], добавлен 30.03.2011Размеры, конфигурация и материал магнитной цепи машины. Выбор размеров сердечников якоря, главных и добавочных полюсов. Определение необходимого количества витков обмотки якоря, коллекторных пластин и пазов с целью разработки двигателя постоянного тока.
курсовая работа [242,8 K], добавлен 16.09.2014История открытия и создания двигателей постоянного тока. Принцип действия современных электродвигателей. Преимущества и недостатки двигателей постоянного тока. Регулирование при помощи изменения напряжения. Основные линейные характеристики двигателя.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 14.01.2018Методика и порядок расчета магнитной цепи машины по данным постоянного тока, чертеж эскиза. Определение Н.С. возбуждения при номинальном режиме с учетом генераторного режима работы. Чертеж развернутой схемы обмотки якоря при использовании петлевой.
контрольная работа [66,2 K], добавлен 03.04.2009Однофазные цепи синусоидального тока. Двигатели постоянного тока параллельного возбуждения. Расчет линейной цепи постоянного тока методом двух законов Кирхгофа. Расчет характеристик асинхронного трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором.
методичка [1,4 M], добавлен 03.10.2012Проектирование двигателя постоянного тока с мощностью 4,5 кВт, степенью защиты IP44. Выбор электромагнитных нагрузок. Расчет обмотки якоря, магнитной цепи, обмотки добавочных полюсов. Рабочие характеристики двигателя со стабилизирующей обмоткой и без нее.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.05.2014Принцип работы и устройство генераторов постоянного тока. Электродвижущая сила и электромагнитный момент генератора постоянного тока. Способы возбуждения генераторов постоянного тока. Особенности и характеристика двигателей различных видов возбуждения.
реферат [3,2 M], добавлен 12.11.2009Номинальная мощность и скорость. Индуктивность якорной обмотки, момент инерции. Электромагнитная постоянная времени. Модель двигателя постоянного тока. Блок Step и усилители gain, их главное назначение. График скорости, напряжения, тока и момента.
лабораторная работа [456,6 K], добавлен 18.06.2015Расчет машины постоянного тока. Размеры и конфигурация магнитной цепи двигателя. Тип и шаги обмотки якоря. Характеристика намагничивания машины, расчет магнитного потока. Размещение обмоток главных и добавочных полюсов. Тепловой и вентиляционный расчеты.
курсовая работа [790,3 K], добавлен 11.02.2015Питание двигателя при регулировании скорости изменением величины напряжения от отдельного регулируемого источника постоянного тока. Применение тиристорных преобразователей в электроприводах постоянного тока. Структурная схема тиристорного преобразователя.
курсовая работа [509,4 K], добавлен 01.02.2015Определение индуктивность между цепью якоря и цепью возбуждения двигателя. Расчет индуктивности обмотки возбуждения, реактивного момента и коэффициента вязкого трения. График изменения момента и скорости вращения вала двигателя в функции времени.
лабораторная работа [107,2 K], добавлен 14.06.2013Конструкция и принцип действия машины постоянного тока. Характеристики генератора независимого возбуждения. Внешняя характеристика генератора параллельного возбуждения. Принцип обратимости машин постоянного тока. Электромагнитная обмотка якоря в машине.
презентация [4,1 M], добавлен 03.12.2015Расчет двигателя постоянного тока: главные размеры машины; параметры обмотки якоря, коллектор и щеточный аппарат; геометрия зубцовой зоны. Магнитная система машины: расчет параллельной обмотки возбуждения; потери и коэффициент полезного действия.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 06.09.2012Двигатели постоянного тока, их применение в электроприводах, требующих широкого плавного и экономичного регулирования частоты вращения, высоких перегрузочных пусковых и тормозных моментов. Расчет рабочих характеристик двигателя постоянного тока.
курсовая работа [456,2 K], добавлен 12.09.2014Общие сведения о тяговых электродвигателях постоянного тока последовательного, параллельного и смешанного возбуждения. Универсальные характеристики различных тяговых двигателей. Тяговая характеристика и ограничения, накладываемые на эту характеристику.
презентация [339,1 K], добавлен 27.09.2013Разработка конструкции двигателя постоянного тока. Число эффективных проводников в пазу. Плотность тока в обмотке якоря. Индукция в расчётных сечениях магнитной цепи. Магнитное напряжение воздушного зазора. Расчёт характеристики намагничивания машины.
курсовая работа [333,5 K], добавлен 30.04.2009Расчёт силовой части привода и системы регулирования тока возбуждения, якоря и скорости. Выбор двигателя, трансформатора, полупроводниковых элементов, защитной и коммутационной аппаратуры. Применение электропривода в металлургическом производстве.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 18.06.2015
