Как изменить вращающий момент дпт

Работа по теме: Контрольные вопросы (ответы) ЛР электротехника. Глава: 4. Как изменяется вращающий момент двигателя постоянного тока при увеличении нагрузки?. ВУЗ: ГГТУ.

Вращающий момент
АД определяется:
Мэм
= С
М
Ф
Iя

Магнитный поток
создаваемый магнитной системой
пропорционален напряжению сети и при
постоянном напряжении сети является
величиной постоянной, а следовательно
вращающий момент пропорционален току
якоря. При увеличении нагрузки на валу
двигателя частота вращения ротора
уменьшается, что приводит к уменьшению
противо-ЭДС и увеличению тока якоря, а
это в свою очередь вызывает увеличение
вращающего момента. Т.о.,
любые изменения нагрузки на валу
двигателя вызывают пропорциональные
изменения вращающего момента.

5. Как производится пуск двигателя постоянного тока?

В
момент пуска двигателя
противо-ЭДС в обмотке якоря равна нулю
и пусковой ток определится
Iп
=
U
/
Rя.

Внутреннее
сопротивление обмотки якоря машины
невелико. У двигателей средней и большой
мощности оно имеет величину порядка
десятых-сотых долей Ома. При прямом
вклю­чении двигателя в сеть пусковой
ток достигает (10-15)Iн.
Поэтому
прямой пуск двигателя недопустим. Такой
большой пусковой ток опасен для двигателя
и сети. U в сети может значительно
снизиться, кроме того, воз­никнет
толчок момента, действующего на передачу
и рабочий ме­ханизм.

Для ограничения
силы пускового тока последовательно с
обмоткой якоря включают пусковой реостат
Rп
Тогда
ток
Iп
=
U/(Rя
+
Rп).

Сопротивление
пускового реостата выбирают т.о., чтобы
сила пускового тока не превышала
номинального значения силы тока якоря
в 2-2,5 раза.
При пуске
двигателя регулировочный реостат в
цепи воз­буждения полностью выводится,
чтобы обеспечить максимальное значение
силы тока в цепи возбуждения и магнитного
потока статора, что обеспечивает плавный
пуск двигателя при достаточном вращающем
моменте якоря для преодоления механического
сопротивления.

По мере увеличения
частоты враще­ния двигателя растет
противодейст­вующая ЭДС якоря, которая
направ­лена против подведенного
напряже­ния и ток снижается, поэтому
сопро­тивление пускового реостата
посте­пенно уменьшают до нуля. Пусковой
реостат включается на 2-3 с и не рас­считан
на длительное протекание то­ка.
Двигатели мощностью до 1 кВт имеют
сравнительно большое сопро­тивление
якоря, поэтому их вклю­чают без пусковых
реостатов.

6. Как осуществляется регулирование частоты вращения двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением?

Рассмотрим
способы регулирования частоты вращения
двигателя при неизменном тормозном
моменте на валу. Из формулы частоты
вращения
n=(UIя*Rя)/СЕ*Ф
видно,
что регулирование
частоты вращения двигателя постоянного
тока можно осуществлять следующими
способами:

1.Изменение
приложенно­го напряжения
:
применяется редко, т.к.
с изменением напряжения изменяется и
магнитный поток машины, а при малых
напряже­ниях можно размагнитить
машину.

2.
Изменение потока возбуждения Ф
:
из
формулы частоты вращения следует, что
частота вращения обратно пропорциональна
магнитному потоку. По­ка магнитная
система машины не насыщена, поток можно
счи­тать пропорциональным силе тока
возбуждения Iв.
Следователь­но, частоту вращения
двигателя можно регулировать изменением
силы тока возбуждения, для чего в цепь
возбуждения вводится регулировочный
реостат. С увеличением сопротивления

уменьшается
сила тока возбуждения Iв,
вследствие чего уменьшается поток Ф.
Уменьшение потока возбуждения ведет к
увеличению частоты вращения.Т.о.,
изменением по­тока возбуждения можно
регулиро­вать частоту вращения
двигателя только в сторону увеличения.

3.
Изменением величины сопротивления цепи
якоря
Rя.
При этом способе регулирова­ния, при
Ф=const,
последовательно с обмоткой якоря
включается регу­лировочный реостат.
Достоинством этого способа является
возможность плавного регулирования
частоты вращения от 0 до номинального
значения, а недостатком большие потери
энергии на регулировочном сопротивлении
т.к. через регулировочный реостат
проходит весь ток якоря.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Принцип действия машины постоянного тока

Хотя в современном электроприводе преобладают машины переменного тока (асинхронные электродвигатели), двигатели постоянного тока все еще используют и не только в предыдущих решениях.

На рисунке ниже приведена простейшая машина постоянного тока:

Схематическое отображение электродвигателя постоянного тока в осевом направлении показано ниже:

Неподвижная часть двигателя постоянного тока называется индуктором или статором. Состоит он из полюсов и круглого стального ярма, к которому крепятся полюса. Главным назначением индуктора является генерация постоянного (основного) магнитного потока машины. Индуктор простейшей машины, отображенный выше, имеет два полюса 1 (ярмо индуктора не показано).

Основной магнитный поток в электродвигателях постоянного тока создается обмоткой возбуждения, которая запитывается постоянным напряжением и располагается на сердечниках полюсов. Магнитный поток «идет» через якорь от северного полюса N к южному полюсу S, а от него через ярмо снова к северному. Ярмо и сердечники полюсов также изготавливаются из ферромагнитных материалов.

Как Увеличить Вращающий Момент Двигателя Постоянного Тока Работа и мощность

Принцип действия двигателя постоянного тока

В примере, представленном выше, известный электромотор управляет движением руки робота при известном напряжении. В данном сценарии, какую максимальную массу может стабильно удерживать робот?

Электроэнергетика и электротехника

Мнение эксперта

It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике

Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»

Измерение момента вращения при помощи датчиков вращения / Статьи и обзоры / Этот подход не применим к определению свободного тока электромотора, так как его значение остается постоянным при любом напряжении. Спрашивайте, я на связи!

Типы регуляторов оборотов с поддержанием мощности: коллекторный и асинхронный двигатели и варианты регулировки • Мир электрики

Генераторный режим двигателя постоянного тока

Величина индуктируемой в проводнике обмотки якоря ЭДС будет равна:

Где: B – магнитная индукция воздушного зазора между якорем и полюсом в месте расположения проводника; l – активная длина проводника с током, то есть это длина, на протяжении которой проводник расположен в магнитном поле; υ – скорость движения проводника в магнитном поле (линейная).

В обоих проводниках из-за симметрии индуктируются одинаковые ЭДС, которые складываются по контуру витка, и поэтому полная ЭДС якоря двигателя постоянного тока будет равна:

Какое освещение Вы предпочитаете

ВстроенноеЛюстра

ЭДС Еа является величиной переменной, так как проводники якорной обмотки попеременно проходят под южным и северным полюсами, в результате чего направление ЭДС в проводниках изменяется. Кривая ЭДС проводника по форме повторяет кривую распределения индукции B вдоль воздушного зазора в зависимости от времени t (рисунок 4 а)).

В двухполюсной машине частота ЭДС f равна скорости вращения якоря n, выраженной в оборотах в секунду: f = n. А вот в общем случае, когда двигатель постоянного тока имеет p пар полюсов с чередующеюся полярностью:

Таким образом, коллекторный узел является механическим выпрямителем, который преобразовывает переменный ток якоря в постоянный ток внешней цепи.

Постоянное напряжение на зажимах якоря генератора будет меньше Еа на величину падения напряжения в сопротивлении обмотки якоря ra:

Поскольку проводники якоря находятся в магнитном поле и через них протекает ток Ia, то на них будут действовать электромагнитные силы (рисунки 1, 2 а)):

Направление этих сил определяют с помощью правила левой руки (рисунок 3 б)). Данные силы и создают электромагнитный вращающий момент, который будет равен:

Здесь Da это диаметр якоря машины. Из рисунков 1-2 а) можно увидеть, что в генераторном режиме данный момент действует против направления вращения якоря и является тормозящим.

Рис.6

Типы регулировки

Существует довольно много вариантов регулировки оборотов. Вот основные из них:

  • Блок питания с регулировкой выходного напряжения.
  • Заводские устройства регулировки, которые идут изначально с электромотором.
  • Регуляторы на кнопочном управлении и стандартные регуляторы, которые просто ограничивают напряжение.

Эти типы регулировки плохи тем, что с уменьшением или увеличением напряжения падает и мощность. В некоторых электроинструментах это допустимо, но, как показывает практика, в большинстве случаев это является неприемлемым из-за сильного падения мощности и, соответственно, КПД.

Все номиналы электроэлементов обозначены на схеме. Это схема после сборки, работает довольно стабильно и обеспечивает плавную регулировку коллекторного двигателя. При уменьшении выходного напряжения мощность не уменьшается, что является весомым плюсом.

При желании можно собрать регулятор оборотов коллекторного двигателя 220 В своими руками. Эта схема собрана на базе симистора ВТА26−600, который предварительно необходимо установить на радиатор, так как при нагрузке этот элемент довольно сильно греется.

К готовой схеме возможно подключить электромотор, мощность которого не превышает 4 кВт.

Она успешно справится с регулировкой таких электроинструментов, как дрель, болгарка, циркулярка, лобзик. При желании можно использовать схему в качестве регулятора мощности ТЭН-ов, обогревателей и в качестве диммера. К минусам можно отнести невозможность регулировки мощности приборов, которые питаются от постоянного тока.

Как Увеличить Вращающий Момент Двигателя Постоянного Тока Работа и мощность

119. Вращающий момент асинхронного двигателя — Асинхронные двигагели — Основы электротехники. ТОЭ — РЗА. Все о реле и релейной защите

На величину вращающего момента асинхронного двигателя большое влияние оказывает сдвиг фаз между током I2 и э. д. с. E2S ротора.

Электроэнергетика и электротехника

Мнение эксперта

It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике

Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»

Плавность хода, шум и момент шагового двигателя при управлении микроконтроллером / Хабр Чтобы увеличить срок службы различных видов двигателей, рекомендуется пользоваться регуляторами оборотов, решающими большое количество проблем. Спрашивайте, я на связи!

7.3: Электромоторы постоянного тока

Регуляторы мощности постоянного тока

Иногда возникает потребность в регулировке оборотов коллекторного двигателя постоянного тока.

Для регулировки оборотов асинхронного двигателя применяются так называемые частотные преобразователи. Эти преобразователи позволяют кардинально менять форму и частоту сигнала. Как правило, такие преобразователи собраны на базе мощных полупроводниковых транзисторов и импульсных модуляторов, а всеми элементами управляет ШИМ-контроллер.

Следует помнить: чем плавней разгон двигателя, тем меньше он испытывает перегрузок. Это касается редукторов, конвейеров, мощных насосов, лифтов. Вот одна схема регулятора оборотов асинхронного двигателя 220 В.

С помощью этой схемы можно регулировать обороты двигателей, мощность которых не превышает 1 тыс. Вт. При сборке этой схемы есть нюансы, которые необходимо учесть:

Из-за значительного нагрева диодный мост и силовые транзисторы необходимо установить на радиатор. Если предполагается подключение двигателя мощностью до 400 Вт, то термодатчик ставить необязательно, а для управления можно использовать опторазвязку.

Чтобы увеличить срок службы различных видов двигателей, рекомендуется пользоваться регуляторами оборотов, решающими большое количество проблем.

Как Увеличить Вращающий Момент Двигателя Постоянного Тока Работа и мощность

>С увеличением нагрузки на валу двигателя увеличивается так же и ток в якоре. Это вызывает увеличение падения напряжения» сопротивлении обмотки якоря и щеточных контактах.

Так как ток возбуждения остается неизменным (машина нерегулируема), то магнитный поток также постоянен. Однако при увеличении тока в якоре увеличивается размагничивающее действие потока реакции якоря и магнитный поток Ф несколько уменьшится. Увеличение Iяrя вызывает уменьшение скорости двигателя, а уменьшение Ф увеличивает скорость. Обычно падение напряжения влияет на изменение скорости в несколько большей степени, чем реакция якоря, так что с увеличением тока в якоре скорость умень­шается. Изменение скорости у двигателя этого типа незначительно и не превышает 5% при изменении нагрузки от нуля до номиналь­ной, т. е. двигатели параллельного возбуждения имеют жесткую скоростную характеристику.

http://www.motor-remont.ru/books/1/index.files/image1529.jpg

При  неизменном  магнитном  потоке  зависимость  момента  от тока в якоре представится прямой линией. Но под воздействием

http://www.motor-remont.ru/books/1/index.files/image1531.jpg

Вращающий момент двигателя  реакции якоря с увеличением нагрузки происходит некоторое уменьшение магнитного потока и зависимость момента пойдет не­сколько ниже прямой линии.

Схема двигателя последовательного возбуждения показана на рис. 153. Пусковой реостат этого двигателя имеет только два за­жима, так как обмотка возбуждения и якорь образуют одну последовательную цепь. Характеристики двигателя изображены на рис. 154. Число оборотов двигателя последовательного возбуждения определяется следующим выражением:

http://www.motor-remont.ru/books/1/index.files/image1533.jpg

где rс— сопротивление последовательной обмотки возбуждения. В двигателе последовательного возбуждения магнитный поток не остается постоянным, а резко изменяется с изменением нагруз­ки, что вызывает значительное изменение скорости. Так как паде­же напряжения в сопротивлении якоря и в обмотке возбуждения очень мало в сравнении с приложенным напряжением, то число оборотов  можно  приближенно  определить  следующим  выражением:

http://www.motor-remont.ru/books/1/index.files/image1535.jpg

Если пренебречь насыщением стали, то можно считать магнитный поток пропорциональным току в обмотке возбуждения, который равен току в якоре. Следовательно, у двигателя последовательного возбуждения скорость вращения обратно пропорциональна току в якоре и число оборотов резко уменьшается с увеличением нагруз­ки, т. е. двигатель имеет мягкую скоростную характеристику. С уменьшением нагрузки скорость вращения двигателя увеличи­вается. При холостом ходе (Iя=0) скорость двигателя беспредель­но возрастает, т. е. двигатель идет в разнос.

Таким образом, характерным свойством двигателей последова­тельного возбуждения является недопустимость сброса нагрузки, т. е. работы вхолостую или при малых нагрузках. Двигатель имеет минимальную допустимую нагрузку, составляющую 25—30% номи­нальной. При нагрузке меньше минимально допустимой скорость двигателя резко увеличивается, что может вызвать его разрушение. Поэтому, когда возможны сбросы или резкие уменьшения нагруз­ки, использование двигателей последовательного возбуждения яв­ляется недопустимым.

В двигателях очень малых мощностей сброс нагрузки не вызы­вает разноса, так как механические потери двигателя будут доста­точно большой нагрузкой для него.

Вращающий момент двигателя последовательного возбуждения, учитывая пропорциональную зависимость между магнитным пото­ком и током в якоре (Ф = С’Iя), можно определить следующим выражением:

http://www.motor-remont.ru/books/1/index.files/image1537.jpg

где K’=KC’

т. е. вращающий момент пропорционален квадрату тока. Однако при больших токах сказывается насыщение стали и зависимость момента приближается к прямой линии. Таким обра­зом двигатели этого типа развивают большие вращающие момен­ты при малых оборотах,  что  имеет  существенное  значение  при пуске больших инерционных масс и перегрузках. Эти двигатели широко используют в транспортных и подъемных устройствах.

При смешанном возбуждении возможно как согласное, так и встречное включение обмоток возбуждения.

Двигатели со встречным включением обмоток не нашли широ­кого применения, так как они обладают плохими пусковыми свой­ствами и работают неустойчиво.

Скоростные характеристики двигателей смешанного возбужде­ния занимают промежуточное положение между характеристика­ми двигателей  параллельного  и  последовательного  возбуждения.

С увеличением тока в якоре число оборотов якоря уменьшается в большей мере, чем для двигателей параллельного возбуждения, за счет увеличения магнитного потока, вызываемого увеличением тока в последовательной обмотке возбуждения. При холостом ходе двигатель смешанного возбуждения не идет вразнос, так как маг­нитный поток не уменьшается до нуля из-за наличия параллельной обмотки возбуждения.

При увеличении нагрузки в двигателях смешанного возбуждения увеличивается магнитный поток и вращающий момент возрастает в большей мере, чем в двигателях параллельного возбуждения, но в меньшей мере, чем в двигателях последовательного воз­буждения.

http://counter.yadro.ru/hit?t12.11;rhttp%3A//www.motor-remont.ru/books/1/10_114.html;s1229*691*24;uhttp%3A//www.motor-remont.ru/books/1/10_115.html;0.6172035258596686

§ 116 РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Двигатели постоянного тока дают возможность плавно и эконо­мично регулировать скорость вращения в широких пределах. В результате этого весьма ценного свойства двигатели постоянного тока получили широкое распространение и часто являются неза­менимыми.

Число оборотов якоря двигателя при любой схеме возбуждения  определяется следующим выражением:

http://www.motor-remont.ru/books/1/index.files/image1539.jpg

где rс — сопротивление последовательной обмотки возбуждения (для двигателя параллельного возбуждения rс=0). Это выраже­ние показывает, что изменение скорости вращения двигателя мож­но осуществить изменением напряжения сети, сопротивления цепи якоря и магнитного потока.

Регулирование скорости вращения изменением напряжения сети осуществляется в случае, когда источником электрической энергий двигателя является какой-либо генератор.

Для регулирования скорости вращения двигателя изменением сопротивления цепи якоря используется регулировочный реостат, включенный последовательно с якорем. В отличие от пускового ре­гулировочный реостат должен быть рассчитан на длительное про­хождение тока. В сопротивлении регулировочного реостата происходит большая потеря энергии, вследствие чего резко уменьшается

п. д. двигателя.

Регулирование скорости вращения якоря двигателя изменением магнитного потока производится изменением тока в обмотке воз­буждения. В двигателях параллельного и смешанного возбуждения включается регулировочный реостат. В двигателях последователь­ного возбуждения изменение тока в обмотке возбуждения дости­гается шунтированием этой обмотки каким-либо регулируемым со­противлением. Этот способ регулирования скорости не создает до­полнительных потерь и экономичен.

http://counter.yadro.ru/hit?t12.11;rhttp%3A//www.motor-remont.ru/books/1/10_115.html;s1229*691*24;uhttp%3A//www.motor-remont.ru/books/1/10_116.html;0.8106487472482053

§ 117. ПОТЕРИ И К. П. Д. МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

В машинах постоянного тока при работе происходит потеря энергии, которая складывается из следующих потерь:

1.  Потери в стали Рст на гистерезис и вихревые токи, возникающие в сердечнике якоря. При вращении якоря машины сталь его сердечника непрерывно перемагничивается. На перемагничивание стали затрачивается мощность, называемая потерями на гистерезис. Одновременно, при вращении якоря в магнитном поле в сердеч­нике его индуктируются вихревые токи. Потери на гистерезис и вихревые токи, называемые потерями в стали, обращаются в тепло и нагревают сердечник якоря.

Потери в стали зависят от магнитной индукции и частоты перемагничивания сердечника якоря.

Магнитная индукция зависит от э. д. с. машины или, иначе, от напряжения, а частота перемагничивания — от скорости вращения якоря. Поэтому при работе машины постоянного тока в режиме ге­нератора или двигателя потери в стали будут постоянными, не за­висящими от нагрузки, если напряжение на зажимах якоря и ско­рость его вращения постоянны.

2.  Потери энергии на нагревание проводов обмоток возбужде­ния и якоря протекающими по ним токами, называемые потерями в меди,— Роб.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как изменить впн на компьютере бесплатно
  • Как изменить внешний вид 1с управление торговлей
  • Как изменить вид окна номенклатура
  • Как изменить вид батарейки
  • Как изменить вид батареи на ксиоми