Магнитная цепь машины постоянного тока и реакция якоря

В магнитную цепь машины постоянного тока входят:

— сердечники главных полюсов с полюсными наконечниками,

В режиме холостого хода (х. х.), когда ток в обмотке якоря практически отсутствует, магнитный поток Ф образуется главными полюсами. Он состоит из основного магнитного потока Фосн и потока рассеивания Фσ (часть магнитного потока, не проходящего через воздушный зазор между статором и ротором):

Ф = Фосн = Фσ.

В машинах постоянного тока для изготовления различных элементов магнитной системы применяют следующие материалы:

— сердечник якоря – тонколистовая электротехническая сталь,

— сердечники лавных полюсов – листовая холоднокатаная сталь,

— станина – в машинах средней и большой мощности станины делают сварными из листовой конструкционной стали, а в машинах малой мощности из стальных цельнотянутых труб, алюминиевых сплавов или пластмассы.

Магнитная индукция в магнитном зазоре В пропорциональна основному магнитному потоку Фосн и составляет в машинах постоянного тока общего назначения (0,6÷1,0) [Тл] (мощные машины имеют большие значения В).

Реакцией якоря машины постоянного тока называют влияние магнитодвижущей силы (МДС) якоря на магнитное поле машины. В режиме х. х. магнитное поле машины будет симметрично относительно оси полюсов. Если машину нагрузить, то ток, появившийся в обмотке якоря, создаст в магнитной системе машины МДС якоря, которая исказит результирующее магнитное поле машины.

Реакция якоря оказывает неблагоприятное влияние на рабочие свойства машины постоянного тока, т. к. утяжеляет условия работы щёточного контакта и может послу жить усилению искрения на коллекторе. Поэтому при проектировании машин постоянного тока принимают меры к устранению или ослаблению реакции якоря. Для этого:

1). Применяют компенсационную обмотку. Её укладывают в пазы полюсных наконечников и включают последовательно с обмоткой якоря, т. о. чтобы МДС компенсационной обмотки была противоположна по направлению МДС обмотки якоря, при этом МДС якоря уменьшается. Компенсационные обмотки применяют лишь в машинах средней и большой мощности, т. к. она усложняет и удорожает машину, и её применение не всегда экономически оправдано.

2). Увеличивают воздушный зазор под главными полюсами. Этот способ применяют в машинах малой и средней мощности не имеющих компенсационной обмотки, однако, не следует забывать, что увеличение воздушного зазора приводит к необходимости повышать МДС обмотки главных полюсов, а, следовательно, и к увеличению полюсных катушек, полюсов и габаритов машины в целом.

Источник

Устройство машины постоянного тока

Любая электрическая машина состоит, как правило, из двух составных частей: неподвижной части — статора, располагаемой обычно снаружи, и вращающейся внутренней части — ротора. Ротор современной машины постоянного тока малой и средней мощности состоит из вала и насаженных на него якоря, коллектора и вентилятора для охлаждения машины.

В тихоходных больших машинах постоянного тока охлаждение достигается независимым вентилятором, в больших быстроходных машинах постоянного тока открытого исполнения достаточное охлаждение достигается вентилирующим действием вращения якоря. При закрытом исполнении машин применяют наружную вентиляцию.

Не практике термин ротор в применении к машинам постоянного тока не используется. Всю вышеперечисленную совокупность вращающихся деталей называют по имени главной из них якорем. Таким образом, на практике термин якорь имеет двоякое значение: во-первых, совокупность вращающихся частей машины постоянного тока, во-вторых, собственно якорь.

Статор современной машины постоянного тока состоит из: ярма, главных, или основных, магнитных полюсов с намагничивающими их катушками из изолированного или голого медного провода круглого или прямоугольного сечения и из добавочных, или коммутационных, магнитных полюсов с намагничивающими их катушками из изолированного или из голого (с изоляционными прокладками) медного провода круглого или прямоугольного сечения.

Термин статор в применении к машинам постоянного тока на практике не используется, вместо него пользуются термином магнитная система или индуктор. Термин ярмо также заменяют на практике термином машины постоянного тока, так как в качестве конструктивной части машины ярмо выполняет эту роль.

Коллекторный скользящий контакт

Электромашинный коллектор, являющийся вращающейся частью коллекторного скользящего электрического контакта, состоит из токопроводящих медных сегментообразных пластин, собранных на валу в цилиндр и изолированных друг от друга и от вала, на котором они укрепляются неподвижно. Каждая коллекторная пластина соединяется электрически неравномерно распределенными по обмотке точками. Неподвижная часть коллекторного контакта состоит из таких же неподвижных электромашинных щеток. Число щеток берется по числу нужных ответвлений от обмотки.

Особенности машин постоянного тока

Являясь одноякорной электрической машиной, коллекторная машина постоянного тока может быть с параллельным, с последовательным, а также с последовательно-параллельным, или смешанным, возбуждением.

В машине со смешанным возбуждением на индукторе имеется либо основная индукторная обмотка, соединяемая параллельно с якорной обмоткой, и вспомогательная возбуждающая обмотка, соединяемая последовательно с якорной обмоткой, либо основная индукторная обмотка, соединяемая с якорной обмоткой последовательно, и вспомогательная возбуждающая обмотка, соединенная параллельно с якорной обмоткой.

Возможно также устройство машины постоянного тока с независимым возбуждением. Она получается если в ней индукторную, возбуждающую обмотку отсоединить от якоря и присоединить к независимому источнику постоянного тока неизменного напряжения.

Генераторы постоянного тока делают или с независимым возбуждением или с самовозбуждением. При независимом возбуждении цепь возбуждающей обмотки питается от независимого источника постоянного тока, т. е. либо от сети постоянного тока, питаемой другим генератором постоянного тока, либо от аккумуляторной батареи, либо от генератора постоянного тока, специально предназначенного для питания возбуждающей обмотки данного генератора.

Мощность такого вспомогательного генератора, называемого возбудителем, составляет всего несколько процентов от мощности того генератора, обмотку возбуждения которого он питает. Если возбудитель жестко соединяется с возбуждаемым генератором, то его называют пристроенным возбудителем.

Если цепь возбуждающей обмотки присоединена к зажимам генератора, то имеем генератор с параллельным возбуждением (или генератор параллельного возбуждения), или параллельный генератор. Обычно его называют шунтовым генератором постоянного тока.

Если цепь возбуждающей обмотки соединяется с цепью якоря последовательно, то имеем генератор с последовательным возбуждением (или генератор последовательного возбуждения), или последовательный генератор. Иногда его называют сериесным генератором постоянного тока.

Главные детали машины

Собственно якорь представляет собой цилиндрической формы, состоящее из большого числа дисков специальной тонкой листовой электротехнической стали, плотно спрессованных.

По наружной окружности якоря равномерно располагаются полученные путем штамповки пазы или впадины, в которых укладывается и укрепляется составленная по определенным правилам электрическая цепь из изолированного медного провода круглого или прямоугольного сечения, называемая обмоткой якоря. Обмотка якоря является той частью машины постоянного тока, в которой индуктируется электродвижущая сила и протекает ток.

Коллектор имеет цилиндрическую форму и состоит из медных пластин, изолированных друг от друга и от крепящих их частей. Пластины коллектора электрически соединяются с определенными точками якорной обмотки равномерно распределенными по окружности якоря.

Главные, или основные, магнитные полюсы состоят из сердечников полюсов и уширенной в сторону якоря торцевой части полюса, называемой полюсным наконечником, или полюсным башмаком.

Сердечник и башмак штампуют совместно из листовой электротехнической стали в виде пластин соответствующей формы, которые затем спрессовывают и скрепляют в монолитное тело. Главные магнитные полюсы создают основной магнитный поток машины, от перерезывания которого вращающейся якорной обмоткой в ней индуктируется э д. с. машины.

Добавочные магнитные полюса, имеющие узкую форму и располагаемые в промежутках между главными магнитными полюсами, делают из катаной стали, иногда их штампуют из тонких листов электротехнической стали, как и главные полюсы. С торца, обращенного к якорю, их снабжают иногда полюсным башмаком прямоугольной формы, со скосами или без них. Добавочные магнитные полюса служат для обеспечения безискровой работы коллектора.

В больших машинах постоянного тока, предназначаемых для тяжелых условий работы, в полюсных башмаках главных магнитных полюсов, которым в этом случае придают особо развитую форму, проштамповывают ряд пазов для укладки в них компенсационной обмотки. Она предназначается для воспрепятствования искажению формы распределения индукции основного магнитного потока в пространстве, отделяющем полюсный башмак от якоря. Это пространство называется междужелезным пространством, или главным электромашинным зазором.

Компенсационная обмотка выполняется, как и прочие обмотки машины, из меди и изолируется. Обмотки добавочных полюсов и компенсационная обмотка соединяются с обмоткой якоря последовательно.

На коллектор опираются щетки, как правило, угольные, имеющие прямоугольную форму сечения. Их устанавливают по образующим цилиндрической поверхности коллектора, называемым коммутационными зонами. Обычно число коммутационных зон равно числу полюсов машины.

Щетки вставляют в обоймы щеткодержателей с пружинами, прижимающими щетки к поверхности коллектора. Щетки одного и того же зонного комплекта электрически соединяют друг с другом, а зонные комплекты одной и той же полярности (т. е. через зону) соединяют электрически друг с другом и присоединяют к соответствующему внешнему зажиму машины.

Внешние зажимы машины укрепляют на доске зажимов, которую скрепляют к ярму машины и прикрывают предохранительной крышкой с отверстием внизу для соединения к зажимам проводов от электрической сети. Зажимы с крышкой образуют так называемую коробку зажимов.

Часто вместо «зонный комплект щеток» обычно говорят «щетка», подразумевая под этим совокупность всех щеток одной коммутационной зоны. Совокупность всех зонных комплектов щеток данной машины образует ее полный комплект щеток, который обычно называют сокращенно комплектом щеток.

Щетки, щеткодержатели, пальцы (или бракеты) и траверса (или суппорт) составляют так называемый токособирательный аппарат машины постоянного тока. В него входят также соединения между собой зонных комплектов щеток одной и той же полярности.

Концы вала якоря машины, называемые шейками вала, вставляют в подшипники. В небольших и средних машинах подшипники укрепляют в подшипниковых щитах, которые в то же время выполняют роль защиты машины от внешних воздействий, а также служат для полного закрытия машины, если она выполняется закрытой.

Малые машины постоянного тока с подшипниковыми щитами не имеют, как правило, фундаментной плиты, их устанавливают на болтах, которые крепят к бетонному или кирпичному фундаменту, или к полу, или на особых балочках, называемых салазками.

Иногда генераторы, а также двигатели, имеют всего один подшипник. Другой конец вала имеет фланец или обрабатывается под насадку полумуфты для соединений со свободным концом вала приводного двигателя (в случае генератора) или механизма (в случае двигателя).

Источник

Магнитная и электрическая цепи машин постоянного тока

Магнитная цепь машины предназначена для создания и распределения магнитного поля в воздушном зазоре и состоит из главных полюсов, сердечника якоря, воздушного зазора между полюсами и якорем и ярма (станины). В зависимости от числа главных полюсов магнитная система может быть двух- (рис. 1.1), четырех-(рис. 1.6), шестиполюсной и т.д. Пути магнитного потока для четырехполюсной машины показаны на рис. 1.6.

Распределение магнитной индукции в рабочем воздушном зазоре характеризуется кривой В (α) (рис. 1.7), где α – дуга окружности якоря (на рис. 1.7 магнитная система развернута в плоскость). Почти постоянное значение индукции В в воздушном зазоре необходимо для получения примерно постоянной ЭДС в проводниках, находящихся под полюсом, и оно обеспечивается специальной формой полюсных наконечников.

Линии симметрии m, n, делящие пространство между полюсами пополам, называются геометрическими нейтральными линиями, а линии, проходящие через точки, где В = 0, — физическими нейтральными линиями (в данном случае геометрическая и физическая нейтральные линии совпадают). Дуга между соседними нейтральными линиями называется полюсным делением. Она обозначается буквой τ и может выражаться в метрах, градусах, радианах, числе пазов и в других удобных для расчета единицах.

Электрическая цепь машины состоит из обмотки якоря, коллектора и щеток. Как указывалось, проводники якоря, соединяясь через коллекторные пластины, образуют замкнутую цепь. При вращении якоря по часовой стрелке проводники обмотки якоря пересекают магнитное поле полюсов и в них наводится переменная ЭДС: в верхней половине обмотки ЭДС направлены от нас, в нижней – к нам.

Так как e = B l υ, где В — индукция магнитного поля, l — длина проводника, υ – линейная скорость пересечения магнитного поля, то при υ = const кривая ЭДС в проводнике e повторяет кривую В (рис. 1.7). В обмотке якоря ЭДС отдельных проводников алгебраически суммируются. Если двигаться от проводника 1 к проводнику 6 (см. рис. 1.8) и далее по ходу обмотки, то в проводниках 1—6—3— 8 ЭДС имеют одно направление, а в проводниках 5—2— 7—4 – противоположное. Результирующая ЭДС в контуре обмотки оказывается равной нулю. С обмоткой через коллекторные пластины соединяются щетки, к которым подключается внешняя цепь. Для получения максимальной ЭДС щетки должны устанавливаться между точками, имеющими наибольшую разность потенциалов. Такими точками в рассматриваемом случае являются точки т, п (рис. 1.8), которые располагаются на физической нейтральной линии.

В обмотке якоря относительно внешней цепи образуются две параллельные ветви, ЭДС которых равны и которые во внешней цепи действуют согласно. При вращении якоря картина распределения ЭДС не изменяется, меняются только номера проводников, входящих в параллельные ветви. Разность потенциалов между щетками остается практически постоянной (если пренебречь небольшими пульсациямии ЭДС).

Замкнутую обмотку якоря можно получить двумя способами: соединять на коллекторе проводники обмотки двигаясь вперед – назад, т.е. возвращаясь назад к соседнему проводнику (рис. 1.9, а), или только вперед, обходя проводники якоря, двигаясь все время в одном направлении (рис. 1.9,б). Очевидно, что в любом случае каждый следующий проводник должен находится под полюсом противоположной полярности.

Это означает, что шаг обмотки близок к полюсному делению τ. В первом случае получаем так называемую петлевую обмотку, во втором – волновую обмотку.

В петлевых обмотках при числе полюсов больше двух (6, 8 и т.д.) число параллельных ветвей и щеток равно числу полюсов. В волновых обмотках число параллельных ветвей и щеток вне зависимости от числа полюсов равно двум.

Источник

Электрические машины постоянного тока

Магнитная цепь машин постоянного тока выполняется таким образом, что в ней поддерживается постоянное по величине и неподвижное в пространстве магнитное поле, в котором помещается подвижная часть машины в, виде металлического цилиндра с расположенными на нем витками. Таким образом, характерным для электромагнитной схемы машин постоянного тока является то обстоятельство, что в них ЭДС индукции наводится в витках, движущихся в неподвижном магнитном поле, и проводники с током взаимодействуют также с неподвижным магнитным полем (рис. 10).

Электромагнит создает магнитное поле, линии которого сцепляются с витком якорной обмотки. Магнитные линии, проходящие мимо обмотки, совершенно бесполезны. Величина магнитного потока должна быть по возможности большой, так как чем больше магнитный поток, тем больше величина напряжения, индуктируемого в якоре. По этим соображениям направляют путь магнитных линий по стали, так как намагниченная сталь создает внутри себя добавочный магнитный поток. Поэтому и сердечник электромагнита, и якорь сделаны из стали.

Существуют и более сложные магнитные системы, содержащие два северных и два южных полюса. В этом случае направление токов в обмотках возбуждения выбирается с таким расчетом, чтобы соседние полюсы были разноименными, т.е. чтобы рядом с северным находился южный полюс и т.д. Говорят, что такая магнитная система имеет две пары полюсов. Существуют машины и с большим числом полюсов, но их число будет непременно четным.

Часть пути магнитные линии проходят по воздуху. Якорь должен вращаться, а для этого необходим воздушный зазор между ним и полюсами. Однако величину этого зазора делают настолько малой, насколько это позволяет неизбежное изнашивание подшипников машин.

Величина магнитного потока зависит от размеров и материала машины, числа витков и величины протекающего по ним тока.

В современных электрических машинах не слишком большой мощности возбуждение осуществляется не только от электромагнитов, но и от постоянных магнитов. При этом габариты машины уменьшаются, исключаются потери на нагрев обмотки возбуждения и возрастает КПД. Электрические машины с постоянными магнитами более технологичны, их производство легко автоматизировать.

Машины постоянного тока имеют устройство, выпрямляющее переменный ток и превращающее его в постоянный. Это устройство называется коллектором. Плоскость витка, вращающегося в магнитном поле, перпендикулярна направлению магнитных линий и напряжение в нем равно нулю.

В сложных обмотках, составленных из многих витков, плоскости которых не совпадают друг с другом, напряжение будет проходить нулевое значение не одновременно. Но как бы ни были расположены отдельные витки, нулевое значение напряжения будет наступать в одном и том же месте, а именно на нейтральной линии. Нейтральная линия располагается симметрично относительно северного и южного полюсов. В частности в четырехполюсной машине имеется не одна, а две нейтральные линии.

В тот момент, когда ток в витке равен нулю, происходит пересоединение проводов, связывающих генератор с нагрузкой. Концы вращающегося витка обозначены цифрами 1 и 2, концы отходящих проводов цифрами 3 и 4 (рис. 11).

В течение одного полупериода ток в витке генераторной обмотки направлен так, как показано на первой схеме. Ток в нагрузке направлен от конца 3 к концу 4. После того как этот полупериод закончился, ток в генераторе изменит свое направление. В этот же момент времени происходит пересоединение нагрузочных концов, вследствие чего ток в нагрузке сохраняет свое направление.

Направление тока у потребителя остается постоянным, а величина его будет меняться по выпрямленной синусоиде. График такого тока показан на рис. 12. Ток следующего витка также будет выпрямленной синусоидой, и, сложившись с током предыдущего витка, он сгладит колебания величин тока. При большом числе витков получается почти неизменный ток.

В простейшем случае коллектор представляет собой две половины кольца, изолированные друг от друга, к этим полукольцам присоединяются концы обмотки, в которой наводится переменное напряжение (рис. 13).

К поверхности этих вращающихся полуколец прижаты неподвижно закрепленные угольные щетки, соединяющие обмотку генератора с внешней цепью.

Если установить щетки на нейтральной линии, то полученное устройство, автоматически осуществляет переключение, соответствующее переключению, показанному на рис. 12.

Якорь представляет собой стальной цилиндр (барабанный якорь), на котором расположены витки обмотки. Эти витки соединены между собой последовательно и образуют замкнутую цепь.

При вращении якоря магнитный поток, пронизывающий витки обмотки, будет меняться. В результате в каждом из витков будет возникать переменная ЭДС, изменяющаяся приблизительно по закону синуса. Во всех витках, расположенных по одну сторону нейтральной линии, ЭДС будут иметь один и тот же знак.

Соединение проводников обмотки выбирают таким, чтобы ЭДС складывались по схеме петлевой обмотки или по схеме волновой обмотки (рис.5). Если соединить два витка, у которых обе стороны лежат под одними и теми же полюсами, то получится петлевая обмотка (рис. 14, а) Если же соединить витки, стороны которых лежат под разными полюсами, то получится волновая обмотка (рис. 14, б). Обмотки укладываются в специальных пазах, вырезанных по поверхности якоря.

Концы проводов соединяют и с коллектором, для получения постоянного тока, и между собой, иначе цепь будет незамкнутой. При соединении свободных концов руководствуются тем же правилом, что и при соединении начал: расстояние между соединительными концами должно быть примерно равным половине окружности якоря.

Мощность, получаемая электрическими машинами, всегда меньше мощности, отдаваемой ими, но часть мощности непроизводительно теряется в самих машинах. Это справедливо для любых процессов: происходит ли преобразование электрической мощности в электрическую (трансформатор); механической мощности в электрическую (генератор) или электрической в механическую (двигатель).

Потери в электрических машинах могут быть разделены на три категории: потери мощности на механическое трение (во вращающихся машинах), потери мощности на нагрев проводов, по которым протекает ток (потери в меди), и потери мощности, связанные с перемагничиванием стали (потери от вихревых токов и от гистерезиса). Все эти три вида теряемой мощности в результате идут на нагрев машины.

В тех частях машины, где имеется переменное магнитное поле, железо расслаивают, собирая эти части из листов железа, изолированных друг от друга. Этим достигается значительное уменьшение потерь на вихревые токи.

В машинах постоянного тока в неподвижном остове машины и в полюсах магнитный поток будет неизменным, а во вращающемся якоре сталь непрерывно перемагничивается (якорь вращается в постоянном магнитном поле). Поэтому в машинах постоянного тока их станина выполняется обычно из сплошной стали, а якорь собирается из отдельных листов.

Все электрические машины постоянного тока могут быть разделены на две основные группы: генераторы и электродвигатели. Цепь возбуждения и цепь якоря в машинах постоянного тока по отношению к сети могут быть включены различными способами. По способу возбуждения генераторы постоянного тока подразделяют на генераторы с независимым возбуждением и на генераторы с самовозбуждением. У генераторов с независимым возбуждением цепь возбуждения питается от независимого постороннего источника, которым может служить другая машина постоянного тока или аккумулятор. У генераторов с самовозбуждением цепь возбуждения питается непосредственно от самого генератора. Генераторы постоянного тока с самовозбуждением делятся в свою очередь на генераторы с параллельным возбуждением, генераторы с последовательным возбуждением и генераторы со смешанным возбуждением (рис.15). Для регулирования ЭДС машины достаточно менять ток в цепи ее возбуждения. Этой цели служит регулировочный реостат, включаемый в цепь возбуждения машины последовательно с ее обмоткой возбуждения.

У генераторов с параллельным возбуждением цепь возбуждения подключается к щеткам якоря генератора параллельно внешней цепи:

(1)

где : — ток якоря,

— ток нагрузки,

— ток возбуждения.

У генераторов с последовательным возбуждением обмотка возбуждения соединяется последовательно с цепью якоря и с цепью внешней нагрузки.

У генераторов со смешанным возбуждением имеются две обмотки возбуждения: одна включается параллельно, а другая последовательно с внешней цепью.

ЭДС якоря машины постоянного тока пропорциональна скорости вращения якоря и магнитному потоку полюса машины:

(2)

гдеС_е — постоянная, зависящая от конструктивных данных машины,

Из этого простого выражения видно, от чего зависит в машине постоянного тока величина ЭДС и каким путем можно ее регулировать. В генераторах скорость вращения остается при работе, как правило, постоянной и потому регулирование ЭДС генераторов осуществляется изменением магнитного потока путем изменения тока возбуждения. При работе двигателей скорость вращения изменяется при изменениях механической нагрузки, что вызывает соответствующее изменение ЭДС. Кроме того, регулирование скорости вращения двигателей постоянного тока производится путем изменения тока возбуждения, и тем самым магнитного потока, что также отражается на изменении ЭДС.

В генераторах постоянного тока происходит преобразование механической мощности вращения ротора:

(3)

в электромагнитную мощность:

(4)

I_я — ток в якорной обмотке.

С учетом потерь в генераторе , в нагрузке, подключаемой к якорной обмотке через коллектор, выделяется часть электромагнитной мощности .

КПД генератора находится как:

(5)

Напряжение на выводах генератора:

(6)

где — сопротивление цепи якоря, приведенное к рабочей температуре обмоток .

К основным характеристикам генераторов постоянного тока относятся:

— характеристика холостого хода дает зависимость ЭДС генератора от тока возбуждения при разомкнутой внешней цепи, т.е. при , и при постоянстве скорости вращения машины . Характеристика холостого хода дает представление о степени насыщения стали машины. По этой характеристике можно определить. На какое номинальное напряжение изготовлена машина.

— внешняя характеристика отражает изменение напряжения на зажимах машины при изменении тока в цепи якоря при и (для независимого возбуждения) или (при самовозбуждении). Для генераторов постоянного тока эту зависимость можно выразить , где сопротивление цепи якоря с учетом переходного сопротивления скользящего контакта щеток и обмоток дополнительных полюсов, если таковые имеются. Внешнюю характеристику можно снимать на понижение и на повышение напряжения.

— регулировочная характеристика , при , .

Все двигатели постоянного тока могут быть отнесены к группе машин постоянного тока с независимым возбуждением, так как питание цепи якоря двигателя и его цепи возбуждения осуществляется во всех схемах от внешней сети. По схеме включения обмотки двигатели постоянного тока делятся на двигатели с параллельным включением обмотки якоря и обмотки возбуждения, называемые двигателями с параллельным возбуждением, двигатели с последовательным включением этих обмоток, называемые двигателями с последовательным возбуждением и двигатели со смешанным возбуждением (рис.15). Пуск в ход двигателей при питании от источника постоянного напряжения осуществляется с помощью реостата , включаемого в цепь якоря, при этом происходит ограничение пускового тока до предельно допустимого.

В двигателях постоянного тока происходит преобразование электрической мощности в электромагнитную , а затем в механическую мощность вращения якоря

Вращающий (электромагнитный) момент двигателя и частота вращения определяются выражениями:

(7), (8)

где .

Независимо от способа возбуждения равновесное состояние электрической цепи якоря имеет следующий вид:

(9)

с учетом (2), решив его относительно тока и скорости вращения, эта формула примет вид:

(10), (11)

Полученное соотношение позволяет провести анализ свойств различных двигателей.

К основным характеристикам двигателей относятся: рабочие , , , или и механическая при и .

Наиболее важные режимы работы двигателей: пуск в ход, регулирование частоты вращения, торможение и реверсирование.

Пуск в ход двигателей при питании от источника постоянного напряжения осуществляется с помощью реостата , включаемого в цепь якоря (рис. 16). При этом происходит ограничение пускового тока до предельно допустимого значения. Частота вращения регулируется тремя способами:

1) изменением напряжения цепи якоря,

2) изменением тока возбуждения, т.е. ,

3) введением добавочного сопротивления в цепь якоря.

Существует три способа торможения двигателей постоянного тока:

1) рекуперативное (с возвратом энергии в сеть),

Источник