Главная > База знаний > Большая советская энциклопедия > ПОСТОЯННОГО ТОКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО ТОКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО ТОКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ постоянного
тока машина, работающая в режиме двигателя. П. т. э. дороже двигателей
переменного тока и требуют больших затрат на обслуживание, однако они позволяют
плавно и экономично регулировать частоту вращения в широких пределах, вследствие
чего получили распространение на рельсовом и безрельсовом электрифицированном
транспорте, в подъёмных кранах, на прокатных станах, в устройствах автоматики
и т. п.


Осн. характеристики П. т. э. - зависимость
частоты вращения п от вращающего момента (момента на валу) М,
называемая
механич. характеристикой, и зависимость вращающего момента от тока якоря
(ротора) Iвозбуждения двигателя (рис. 1); возбуждение может быть независимым, параллельным
или смешанным. При независимом и параллельном возбуждении частота вращения
меняется незначительно, зависимость n=f(M) имеет слабо выраженный
падающий характер (т. н. "жёсткая" характеристика). Для того чтобы частота
вращения при изменении момента вращения менялась в широких пределах, применяют
последоват. возбуждение; при этом зависимость п - f(M) имеет явно
выраженный падающий характер ("мягкая" характеристика). Иногда у П. т.
э. с независимым возбуждением частота вращения по разным причинам может
увеличиваться с возрастанием момента на валу, что приводит к неустойчивой
работе двигателя. Для поддержания устойчивого режима работы, обеспечиваемого
падающим характером кривой п = = f(M), часто применяют смешанное
возбуждение (устар. название - компаундное возбуждение), при к-ром
осн. магнитный поток создаётся параллельной обмоткой возбуждения, а последоват.
обмотка является стабилизирующей. При смешанном возбуждении механич. характеристика
имеет промежуточный характер.


Рис. 1. Схемы возбуждения двигателя постоянного
тока: а-параллельное, б - последовав тельное, в-смешанное
возбуждение; U - напряжение питания; Я - якорь; Д - обмотка дополнительных
полюсов; В - параллельная обмотка возбуждения; П - последовательная обмотка
возбуждения; ПР- пусковой реостат; РР - регулировочный реостат, I-
ток
возбуждения; Iя - ток якоря.


Рис. 2. Естественные (без регулирования
возбуждения) механические характеристики (вверху) и характеристики момента
(внизу) двигателей постоянного тока: а - при параллельном, 6
-
при последовательном, в - при смешанном возбуждении; и - частота
вращения двигателя; М - момент на валу; 7Iо - ток холостого хода.


При подключении П. т. э. к источнику питания
ток в обмотке якоря (пусковой ток) в 15-20 раз превышает номинальное значение
(в начальный момент эдс якоря равна 0 и ток ограничивается лишь сопротивлением
цепи якоря). Для того чтобы уменьшить пусковой ток, в цепь якоря включают
т. н. пусковое сопротивление, к-рое по мере нарастания частоты вращения
постепенно уменьшают; по окончании пуска его замыкают накоротко.


П. т. э. с параллельным возбуждением имеют
пределы регулирования частоты вращения примерно 1 : 3. У них удобнее и
дешевле всего регулировать частоту вращения реостатом в цепи возбуждения.
Регулирование может производиться как в сторону увеличения, так и в сторону
уменьшения частоты вращения, причём при всех частотах вращения кпд сохраняется
достаточно высоким.


У П. т. э. с последовательным возбуждением
частота вращения регулируется в сторону уменьшения реостатом в цепи якоря,
в сторону увеличения - включением параллельно обмотке возбуждения шунтирующего
сопротивления. Потери в реостате, введённом в цепь якоря, существенно снижают
кпд. При шунтировании обмоток возбуждения кпд изменяется незначительно.


В СССР П. т. э. выпускаются сериями, напр,
серия ДК мощностью 40-110 квт на напряжения 250, 350, 750 в с
регулированием частоты вращения от О до 4000 об/мин - для городского
электрифицированного транспорта, серия Д мощностью 2,5-185 квт на
напряжения 220-440 в с диапазоном регулирования частоты вращения
1:3 - для привода мощных прокатных станов, подъёмных кранов всех типов
и т. п. В системах автоматич. регулирования и в электроприборах бытового
назначения получили распространение электроприводы с микродвигателями постоянного
тока. Осн. их достоинство - значительно большие, чем у микродвигателей
переменного тока, диапазон и точность регулирования.


Лит. см. при ст. Постоянного
тока машина. Л. М. Петрова.





А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я