Энергетические режимы при работе двигателя постоянного тока независимого возбуждения

Энергетические режимы работы двигателей постоянного тока независимого возбуждения

ЭМ обладает свойством обратимости. При этом переход одного режима в другой может происходить без изменения схемы включения. Энергетический режим работы ЭМ можно определить исходя из двух переменных:

1) электрических (Э.Д.С. и ток)

2) механические (момент и угловая скорость)

Если ω и М имеют одинаковое направление, а ток и Э.Д.С. направлены встречно – двигательный режим. Если ток и Э.Д.С. сонаправлены, а ω и М направлены встречно – генераторный режим.

Холостой ход и короткое замыкание являются граничными точками. На статических характеристиках (рисунок 3.2) обозначены участки режимов ДПТ НВ

Режим холостого хода (точка ω) – ЭД не получает энергии ни из сети (за исключением обмотки возбуждения), ни с вала. I=0, E=U=kФω, M=0, ω=ω

Двигательный режим – в диапазоне 0 ω, Е>U, ток и момент меняют свои направления на противоположные. ЭД получает механическую энергию от рабочей машины и отдает электрическую в сеть (торможение).

Режим короткого замыкания – при ω=0, Е=0, Iк.з.=U/R. Электрическая энергия, поступающая из сети, рассеивается в виде тепла. Механическая энергия с вала не отдается.

Режим генератора при его последовательном соединении с сетью – торможение с противовключением, ω

| следующая лекция ==>
Статические характеристики двигателей постоянного тока независимого возбуждения | Статические характеристики двигателей постоянного тока последовательного возбуждения

Дата добавления: 2019-10-16 ; просмотров: 363 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Опишите энергетические режимы работы двигателя постоянного тока независимого возбуждения с помощью соответствующих схем и формул (тормозные режимы работы двигателя)

Опишите энергетические режимы работы двигателя постоянного тока независимого возбуждения с помощью соответствующих схем и формул (режимы короткого замыкания, холостого хода и двигательный).

Энергетический режим работы электрической машины определяется направлением двух пар переменных: электрических (I, E) и механических (M, ω).

При одинаковых направлениях ω и M и разных направлениях тока и ЭДС электрическая машина работает в двигательном режиме. Если направление ω и M не совпадают, а I и E совпадают, то имеет место генераторный режим работы.

Граничными между двигательным и генераторными режимами являются режимы холостого хода и короткого замыкания, в которых одна из электрических и механических переменных равна нулю.

Читайте также:  При запуске двигателя напряжение аккумулятора падает до 4 вольт

Рисунок 2.3 – Энергетические режимы работы ДПТ НВ на статических характеристиках

Рисунок 2.4 – Энергетические режимы работы ДПТ НВ

1)Режим идеального холостого хода(рисунок 2.4,а):

На характеристике (рисунок 2.3) ему соответствует точка А

I= 0,

M= 0,

В режиме идеального холостого хода двигатель не получает энергию ни из электрической сети, ни от исполнительного органа.

2)Двигательный режим(рисунок 2.4,б):

На характеристике (рисунок 2.3) ему соответствует участок 1.

, ,

Электроэнергия потребляется двигателем из сети, преобразовывается в механическую энергию и отдаётся в рабочую машину.

3) Режим короткого замыкания(рисунок 2.4,г):

На характеристике (рисунок 2.3) – точка B. Возникает в двигателе в момент пуска или при принудительной остановке якоря.

ω= 0, E= kФω = 0,

В этом режиме потребляемая из сети электроэнергия рассеивается виде тепла на сопротивлениях якорной цепи.

Энергетический режим работы электрической машины определяется направлением двух пар переменных: электрических (I, E) и механических (M, ω).

При одинаковых направлениях ω и M и разных направлениях тока и ЭДС электрическая машина работает в двигательном режиме. Если направление ω и M не совпадают, а I и E совпадают, то имеет место генераторный режим работы.

Граничными между двигательным и генераторными режимами являются режимы холостого хода и короткого замыкания, в которых одна из электрических и механических переменных равна нулю.

Генераторные режимы работы важны в электроприводе с точки зрения осуществления его торможения, так как в генераторном режиме от исполнительного органа потребляется механическая энергия, что приводит к уменьшению скорости движения электропривода.

Рисунок 2.3 – Энергетические режимы работы ДПТ НВ на статических характеристиках

Рисунок 2.4 – Энергетические режимы работы ДПТ НВ

1) Рекуперативное торможение (генераторный режим работы при параллельном соединении с сетью) (рисунок 2.4,в):

На характеристике (рисунок 2.3) – участок 2. В этом режиме двигатель потребляет механическую энергию от исполнительного органа и в виде ЭЭ отдает ее(рекуперирует) в сеть.

2)Торможение противовключением (генераторный режим работы последовательно с сетью) (рисунок 2.4,д):

На характеристике (рисунок 2.3) – участок 3. Этот режим осуществляется изменением полярности напряжения якоря при сохранении того же направления тока в обмотке возбуждения. Электроэнергия потребляется из сети, а также вырабатывается самим двигателем за счет поступающей с вала МЭ и рассеивается в виде тепла на сопротивлениях якорной цепи.

3)Режим динамического торможения (режим автономного генератора) (рисунок 2.4,е):

На характеристике (рисунок 2.3) – участок 4. Для осуществления этого режима обмотку якоря закорачивают на добавочное сопротивление, а обмотка возбуждения остается подключена к источнику питания. Ток в якоре протекает под действием противоЭДС и взаимодействует с магнитным потоком двигателя, за счет чего достигается эффект торможения.

Читайте также:  Автосигнализация заблокировала запуск двигателя

Дата добавления: 2015-04-24 ; Просмотров: 4074 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Двигатель постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ)

Двигатель постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ) В этом двигателе (рисунок 1) обмотка возбуждения подключена к отдельному источнику питания. В цепь обмотки возбуждения включен регулировочный реостат rрег, а в цепь якоря — добавочный (пусковой) реостат Rп. Характерная особенность ДПТ НВ — его ток возбуждения Iв не зависит от тока якоря Iя так как питание обмотки возбуждения независимое.

Схема двигателя постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ)

Механическая характеристика двигателя постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ)

Уравнение механической характе­ристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения имеет вид

где: n — частота вращения вала двигателя при холостом ходе. Δn — изменение частоты вращения двигателя под действием механической нагрузки.

Из этого уравнения следует, что механические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ) прямолинейны и пересекают ось ординат в точке холостого хода n (рис 13.13 а), при этом изменение частоты вращения двигателя Δn, обусловленное изменением его механической нагрузки, пропорционально сопротивлению цепи якоря Rа =∑R + Rдоб. Поэтому при наименьшем сопротивлении цепи якоря Rа = ∑R, когда Rдоб = 0, соответствует наименьший перепад частоты вращения Δn. При этом механическая характеристика становится жесткой (график 1).

Механические характеристики двигателя, полученные при номинальных значениях напряжения на обмотках якоря и возбуждения и при отсутствии добавочных сопротивлений в цепи якоря, называют естественными рисунок 13.13, а (график 1 Rдоб = 0 ).

Если же хотя бы один из перечисленных параметров двигателя изменен (напряжение на обмотках якоря или возбуждения отличаются от номинальных значений, или же изменено сопротивление в цепи якоря введением Rдоб), то механиче­ские характеристики называют искусственными .

Искусственные механические характеристики, полученные введением в цепь якоря добавочного сопротивления Rдоб, называют также реостатными (графики 2 и 3).

При оценке регулировочных свойств двигателей постоянного тока наибольшее значение имеют механические характеристики n = f(M). При неизменном моменте нагрузки на валу двигателя с увеличением сопротивления резистора Rдоб частота вращения уменьшается. Сопротивления резистора Rдоб для получения искусственной механической характеристики, соответствующей требуемой частоте вращения n при заданной нагрузке (обычно номинальной) для двигателей независимого возбуждения:

где U — напряжение питания цепи якоря двигателя, В; Iя — ток якоря, соответствующий заданной нагрузке двигателя, А; n — требуемая частота вращения, об/мин; n — частота вращения холостого хода, об/мин.

Читайте также:  Разборка двигателя мотоблока нева своими руками

Частота вращения холостого хода n представляет собой пограничную частоту вращения, при превышении которой двигатель переходит в генераторный режим. Эта частота вращения превышает номинальную nном на столько, на сколько номинальное напряжение Uном подводимое к цепи якоря, превышает ЭДС якоря Ея ном при номинальной нагрузки двигателя.

На форму механических характеристик двигателя влияет величина основного магнитного потока возбуждения Ф. При уменьшении Ф (при возрастании сопротивления резистора rpeг) увеличивается частота вращения холостого хода двигателя n и перепад частоты вращения Δn. Это приводит к значительному изменению жесткости механической характеристики двигателя (рис. 13.13, б). Если же изменять напряжение на обмотке якоря U (при неизменных Rдоб и Rрег), то меняется n, a Δn остается неизменным [см. (13.10)]. В итоге механические характеристики смещаются вдоль оси ординат, оставаясь параллельными друг другу (рис. 13.13, в). Это создает наиболее благоприятные условия при регулировании частоты вращения двигателей путем изменения напряжения U, подводимого к цепи якоря. Такой метод регулирования частоты вращения получил наибольшее распространение еще и благодаря разработке и широкому применению регулируемых тиристорных преобразователей напряжения.

Используемая литература: — Кацман М.М. Справочник по электрическим машинам

Источник

Энергетические режимы работы двигателей постоянного тока независимого возбуждения

ЭМ обладает свойством обратимости. При этом переход одного режима в другой может происходить без изменения схемы включения. Энергетический режим работы ЭМ можно определить исходя из двух переменных:

1) электрических (Э.Д.С. и ток)

2) механические (момент и угловая скорость)

Если ω и М имеют одинаковое направление, а ток и Э.Д.С. направлены встречно – двигательный режим. Если ток и Э.Д.С. сонаправлены, а ω и М направлены встречно – генераторный режим.

Холостой ход и короткое замыкание являются граничными точками. На статических характеристиках (рисунок 3.2) обозначены участки режимов ДПТ НВ

Режим холостого хода (точка ω) – ЭД не получает энергии ни из сети (за исключением обмотки возбуждения), ни с вала. I=0, E=U=kФω, M=0, ω=ω

Двигательный режим – в диапазоне 0 ω, Е>U, ток и момент меняют свои направления на противоположные. ЭД получает механическую энергию от рабочей машины и отдает электрическую в сеть (торможение).

Режим короткого замыкания – при ω=0, Е=0, Iк.з.=U/R. Электрическая энергия, поступающая из сети, рассеивается в виде тепла. Механическая энергия с вала не отдается.

Режим генератора при его последовательном соединении с сетью – торможение с противовключением, ω

Источник

Adblock
detector