home mail РА Европа
  • Новости
  • Категории

    mail

    Главная Новости

    Механическая характеристика двигателя постоянного тока

    Опубликовано: 06.09.2018

    Полная механическая характеристика двигателя постоянного тока позволяет правильно определиться с основными свойствами электродвигателя, а также проконтролировать их соответствие всем требованиям, предъявляемым на сегодняшний день к машинам или устройствам технологического типа.

    Особенности конструкции

    Двигатели постоянного тока представлены вращающимися нагнетательными элементами, которые размещаются на поверхности статически закрепленной станины. Устройства подобного типа получили широкое применение и эксплуатируются при необходимости обеспечивать разнообразие скоростного регулирования в условиях стабильности вращательных движений привода.

    С конструктивной точки зрения все виды ДПТ представлены:

    роторной или якорной частью в виде большого количества катушечных элементов, покрытых специальной токопроводящей обмоткой; статичным индуктором в виде стандартной станины, дополненной несколькими магнитными полюсами; функциональным щеточным коллектором цилиндрической формы, располагающимся на валу и имеющим медную пластинчатую изоляцию; статично зафиксированными контактными щетками, используемыми с целью подведения достаточного количества электротока на роторную часть.

    Как правило, электрические двигатели ПТ оснащаются специальными щетками графитового и медно-графитного типа. Вращательные движения вала провоцируют замыкание и размыкание контактной группы, а также способствуют искрению.

    Определенное количество механической энергии поступает от роторной части к другим элементам, что обусловлено наличием передачи ременного типа.

    Принцип функционирования

    Синхронные устройства обращенного функционала характеризуются сменой выполнения задач статором и ротором. Первый элемент служит для возбуждения магнитного поля, а второй в этом случае преобразует достаточное количество энергии.

    Якорное вращение в условиях магнитного поля наводится при помощи ЭДС, а движение направлено в соответствии с правилом правой руки. Поворот на 180о сопровождается стандартной сменой движения ЭДС.

    Принцип действия двигателя постоянного тока

    Коллекторы посредством щеточного механизма соединяются с двумя витковыми сторонами, что провоцирует удаление пульсирующего напряжения и вызывает образование постоянных токовых величин, а снижение якорной пульсации осуществляется добавочными витками.

    Механическая характеристика

    На сегодняшний день эксплуатируются электромоторы ПТ нескольких категорий, имеющие различные виды возбуждения:

    независимого типа, при котором обмоточное питание определяется независимым источником энергии; последовательного типа, при котором подключение якорной обмотки выполняется в последовательном направлении с обмоточным элементом возбуждения; параллельного типа, при котором роторная обмотка подключается в электрической цепи в параллельном для источника питания направлении; смешанного типа, основанном на наличии нескольких последовательных и параллельных обмоточных элементов.

    Механическая характеристика двигателя постоянного тока независимого возбуждения ДПТ

    Механические моторные характеристики подразделяются на показатели естественного и искусственного вида. Неоспоримые преимущества ДПТ представлены повышенными показателями производительности и увеличенным КПД.

    Благодаря особым механическим характеристикам устройства с постоянными токовыми величинами способны легко переносить негативные внешние воздействия, что объясняется закрытым корпусом с уплотнительными элементами, абсолютно исключающими попадание влаги внутрь конструкции.

    Модели независимого возбуждения

    Моторы ПТ НВ обладают обмоточным возбуждением, подключаемым к отдельному виду источника для электрического питания. В таком случае обмоточная цепь возбуждения ДПТ НВ дополняется реостатом регулировочного типа, а якорная цепь снабжается добавочными или пусковыми реостатными элементами.

    Отличительной особенностью такого вида мотора является независимость токового возбуждения от якорного тока, что обуславливается независимым питанием обмоточного возбуждения.

    Характеристики электродвигателей с независимым и параллельным возбуждением

    Линейная механическая характеристика при независимом типе возбуждения:

    ω — показатели вращательной частоты; U — показатели напряжения на эксплуатируемой якорной цепи; Ф — параметры магнитного потока; Rя и Rд — уровень якорного и добавочного сопротивления; Α — константа конструкции движка.

    Данным типом уравнения определяется зависимость вращательной скорости мотора к моменту вала.

    Модели последовательного возбуждения

    ДПТ с ПТВ представляют собой устройство электрического типа с постоянными токовыми величинами, имеющими обмотку возбуждения, последовательно подключенную к якорной обмотке. Данный тип движков характеризуется справедливостью следующего равенства: током, протекающим в обмотке якоря, равным током обмоточного возбуждения, или I=Iв=Iя.

    Механические характеристики при последовательном и смешанном возбуждении

    При использовании последовательного типа возбуждения:

    n0 — показатели частоты вращения вала в условиях холостого хода; Δn — показатели изменения частоты вращения в условиях механической нагрузки.

    Смещение механических характеристик вдоль оси ординат позволяет им оставаться в полностью параллельном расположении друг другу, благодаря чему регулирование вращательной частоты при изменении данного напряжения U, подведенного к якорной цепи, становится максимально благоприятным.

    Модели смешанного возбуждения

    Для смешанного возбуждения свойственно расположение между параметрами устройств параллельного и последовательного возбуждения, чем легко обеспечивается значительность пускового момента и полностью исключается любая возможность «разноса» движкового механизма в условиях холостого хода.

    В условиях смешанного типа возбуждения:

    Двигатель смешанного возбуждения

    Регулировка частоты моторного вращения при наличии возбуждения смешанного типа осуществляется по аналогии с двигателями, имеющими параллельное возбуждение, а варьирование МДС-обмоток способствует получению практически любой промежуточной механической характеристики.

    Уравнение механической характеристики

    Наиболее важные механические характеристики ДПТ представлены естественными и искусственными критериями, при этом первый вариант сравним с номинальным напряжением питания в условиях полного отсутствия добавочного сопротивления на обмоточных цепях мотора. Несоответствие любому из заданных условий позволяет рассматривать характеристику в качестве искусственной.

    ω = Uя/ kФ — ( Rя + Rд)/( kФ)

    Это же уравнение может быть представлено в форме ω = ω о.ид. — Δ ω, где:

    ω о.ид. = Uя/kФ ω о.ид — показатели угловой скорости холостого идеального хода Δ ω = Мэм. [(Rя+Rд)/(kФ)2]— снижение показателей угловой скорости под воздействием нагрузки на вал мотора при пропорциональном сопротивлении цепи якоря

    Характеристики уравнения механического типа представлены стандартной устойчивостью, жесткостью и линейностью.

    Заключение

    Согласно применяемым механическим характеристикам любые ДПТ отличаются конструктивной простотой, доступностью управления и возможностью осуществлять регулировку частоты валового вращения, а также легкостью пуска ДПВ. Кроме прочего, такие устройства могут применяться в качестве генератора и обладают компактными габаритами, что хорошо нивелирует недостатки в виде быстро изнашиваемых графитовых щеток, высокой себестоимости и необходимости обязательно подключать токовые выпрямители.

    Видео на тему

    rss