Машины постоянного тока

Достоинство машин постоянного тока – возможность плавного регулирования частоты вращения и получения больших пусковых моментов.

Недостаток – сложность конструкции из-за щеточно-коллекторного узла.

Коллектор – механический преобразователь переменного тока в постоянный. Коллектор яв­ляется механическим выпрямителем переменного тока, который периодически меняет направление тока в каж­дой секции, сохраняя постоянство направления тока во внешней цепи.

Часть машины, в которой индуцируется электро­движущая сила, принято называть якорем, а часть машины, в которой создается магнитное поле воз­буждения,— индуктором. Как правило, в машине постоянного тока статор служит индуктором, а ро­тор — якорем.

Двигатели:

Независимое возбуждение – обмотка возбуждения и обмотка якоря подключаются к разным источникам питания.

Параллельное возбуждение – цепь обмотки возбуждения подключается параллельно с цепью якоря.

а) двигатель независимого возбуждения

б) двигатель параллельного возбуждения

в) двигатель последовательного возбуждения

г) двигатель смешанного возбуждения

д) двигатель с возбуждением от постоянных магнитов

Основным элементом обмотки якоря является сек­ция — часть обмотки, подсоединенная к двум соседним коллек­торным пластинам, которые следуют друг за другом по схеме обмотки.

В зависимости от формы секции различают петлевые и волновые обмотки.

В петлевой обмотке секция имеет форму петли, а начало и конец секции припаяны к двум соседним кол­лекторным пластинам.

В волновой обмотке секция по форме напоминает волну. Секции соединяются между собой при поступательном движении вдоль окружности якоря.

Волновую обмотку, в которой половина секций всег­да соединена последовательно, применяют в электри­ческих машинах, рассчитанных на высокие напряже­ния.

В машинах, рассчитанных на сильные токи, исполь­зуют петлевые обмотки с большим числом пар парал­лельных ветвей.

E== с_ЕФn

Величину — называют постоянной коэффициент.

М_эм==С_мФI_я – электромагнитный момент

n= - частота вращения двигателя прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна магнитному потоку возбуждения.

Рабочие характеристики – частоты вращения, тока, полезного момента, вращающего момента, от мощности на валу двигателя.

Механическая характеристика – зависимость частоты вращения от момента на валу двигателя.

Регулирование скорости двигателей возможно при изменении напряжения, подводимого к двигателю, основного магнитного потока и сопротивления в цепи якоря.

Влияние магнитного поля якоря на поле возбужде­ния машины называют реакцией якоря.

При работе машины в генераторном режиме это вызывает понижение напряжения, а при работе в двигательном режиме – уменьшение вращающего момента и частоты вращения.

Процесс переключения секций обмотки якоря из одной параллельной ветви в другую и связанные с ним явления в короткозамкнутых секциях называют ком­мутацией машины. Время, в течение которого сек­ция обмотки накоротко замкнута щеткой, называют периодом коммутации Т.