8

Московский государственный технический университет

ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ

ИРКУТСКИЙ ФИЛИАЛ

КАФЕДРА АВИАЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОСИСТЕМ

И ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ

ЛЕКЦИЯ №6

по дисциплине

Электрические машины

для студентов специальности 160903

ТЕМА №4

Генераторы и двигатели постоянного тока

СОДЕРЖАНИЕ

1. Пуск, торможение, регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока.

2. Потери, КПД, нагрев и охлаждение электрических машин постоянного тока.

ЛИТЕРАТУРА

1. Копылов Б.В. Электрические машины. М., 1988 г.

НАГЛЯДНЫЕ ПОСОБИЯ, ПРИЛОЖЕНИЯ, ТСО

1. Мультимедийная установка

Иркутск, 2011 г.

1. Пуск, торможение, регулирование частоты

вращения двигателей постоянного тока

Двигатели постоянного тока позволяют осуществить плавное и экономичное регулирование частоты вращения в широком диапазоне. Поэтому они получили большое распространение в регулируемом электроприводе.

Свойства двигателей постоянного тока во многом определяются способом их возбуждения. Как и генераторы, двигатели постоянного тока выполняются с независимым, параллельным, смешанным и последовательным возбуждением.

В двигательном режиме ток якоря и электромагнитный моментменяют знак по сравнению с генераторным режимом, но для удобства анализа их принимают положительными, поэтому уравнения напряжений и моментов записывают в виде

(6.1)

Уравнения (6.1) совместно с выражениями для ЭДС и для электромагнитного моментапозволяют выполнить анализ основных рабочих режимов двигателей постоянного тока.

Пуск двигателей постоянного тока

Существует три способа пуска двигателей постоянного тока:

- прямой пуск;

- пуск с помощью пускового реостата;

- пуск от источника регулируемого напряжения.

Прямой пуск от сети применяется иногда для двигателей мощностью до 1 кВт, пусковой ток которых не превышает . В начальный момент прямого пуска приипусковой ток определяется напряжением сети и внутренним сопротивлением якоря.

В машинах средней и большой мощности сопротивление небольшое, поэтому ток при пуске может достигать. Такие токи недопустимы по условиям коммутации и могут вызвать “круговой огонь” на коллекторе.

Рис. 1

Для снижения пусковых токов подключение двигателей средней и большой мощности к сети осуществляется через пусковой реостат (рис.1). В первый момент пуска подвижный контакт реостата устанавливается на клемму 1, и в цепь якоря вводится полное сопротивление реостата

,

а обмотка возбуждения включается в сеть, минуя пусковой реостат. Сопротивление подбирается так, чтобы пусковой ток

не превышал .

По мере разгона двигателя пусковой реостат выводится. В конце пуска подвижный контакт соединяется с клеммой 4 и якорь подключается к сети напрямую. Сопротивление пускового реостата изменяется ступенями, поэтому ток якоря при пуске пульсирует согласно выражению

.

Такой же характер имеет и кривая электромагнитного момента

.

Для повышения электромагнитного момента при заданном пусковом токе и сокращения времени пуска необходимо стремиться к тому, чтобы поток Ф был максимален. Это условие выполняется при полностью выведенном регулировочном реостате ().

Наиболее благоприятные пусковые характеристики могут быть получены при пуске двигателя от источника регулируемого напряжения. В качестве источника регулируемого напряжения используются либо генератор постоянного тока (рис. 2, а), либо полупроводниковый выпрямитель (рис. 2, б).

Рис. 2

Такие схемы применяются одновременно и для регулирования частоты вращения двигателя, так как только в этом случае высокая стоимость источника питания окупается за счет эффекта от регулирования частоты вращения.