2.1.3. Електродвигуни постійного струму


Повернутися на початок книги
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 
60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 
75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 
90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 
105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 

Загрузка...

Електричні машини, що перетворюють електричну енергію в механічну, називаються електродвигунами. Першу електрич-ну машину сконструював у 1834 р. російський вчений Борис Семенович Якобі.

У 1838 р. Якобі вперше у світі практично застосував свою електричну машину для приведення в обертання гребного гвин-та човна.

Як було зазначено вище, машина постійного струму може працювати як генератором, так і електродвигуном. Тому гене-ратори й електродвигуни мають однакову конструкцію.

Зазначимо, що в розглянутому нами випадку роботи елект-ричної машини як електродвигуна напрямок струму в рамці та-кий же, як у випадку роботи її як генератора, однак напрямок обертання якоря генератора й електродвигуна протилежний.

При одночасній зміні напрямку струму в якорі і в обмотці збудження напрямок обертання не зміниться. Зазвичай зміну напрямку обертання якоря (реверсування) здійснюють зміною напрямку струму в якорі.

Як і генератори, електродвигуни постійного струму бувають трьох типів: із паралельним, послідовним і змішаним збудженням.

Електродвигун із паралельним збудженням має такі властивості:

♦          швидкість обертання якоря електродвигуна при зміні на-вантаження в межах від холостого ходу і до номінально-го змінюється в незначних межах (залишається практич-но постійною);

♦          електродвигун може працювати вхолосту (без зовнішнь-ого навантаження), при цьому обмотка збудження повин-на бути підключена до повної напруги мережі;

♦          обертаючий момент електродвигуна пропорційний струму якоря, тому що магнітний потік залишається постійним;

♦          струм, який споживається електродвигуном із мережі, прямо пропорційний навантаженню двигуна.

Якщо електродвигун із паралельним збудженням обертаєть-ся без навантаження (вхолосту), то при обриві ланцюга збуд-ження він розвиває неприпустиму кількість обертів.

 «Товарознавство»

Електродвигун із послідовним збудженням.. Струм, який споживається електродвигуном, проходить через якір і через обмотку збудження. Через це магнітний потік не залишаєть-ся весь час постійним, як в електродвигуні з паралельним збудженням, а змінюється зі зміною струму якоря і, отже, за-лежить від навантаження.

Електродвигун із послідовним збудженням має такі власти-вості:

♦          зі зміною навантаження швидкість обертання якоря різко змінюється;

♦          електродвигун можна пускати в хід лише при наявності навантаження, інакше двигун піде «вразнос»;

♦          при пуску в хід, а також при перевантаженнях двигун розвиває великий обертаючий момент;

♦          струм, який споживається із мережі, із збільшенням на-вантаження збільшується в меншій мірі, ніж в електрод-вигуні з паралельним збудженням.

Електродвигуни з послідовним збудженням застосовують-ся як тягові двигуни у трамваях, електровозах, а також у підйомних кранах.

Електродвигун із змішаним збудженням. Ці електродвигу-ни за своєю характеристикою займають проміжне положення між електродвигунами з послідовним і паралельним збуджен-ням. При відсутності навантаження (при холостому ході) елек-тродвигун працює як двигун із паралельним збудженням.

Двигуни постійного струму коштують у три - п’ять разів дорожче ніж асинхронні двигуни змінного струму і вима-гають великих витрат на обслуговування. Тому вони зна-ходять застосування в тих випадках, коли їх особливі вла-стивості (широкі межі регулювання швидкості обертання і можливість одержання спеціальних механічних характери-стик) відіграють вирішальне значення. Двигуни постійного струму застосовують на залізничному транспорті, у трамва-ях, тролейбусах, у приводах підйомних пристроїв, у мета-лургії, у приводах прокатних станів, на судах з електричною передачею для обертання гребних ґвинтів. Величезна різно-

Розділ 2. Електричні машини

манітність механізмів, що працюють у різноманітних умо-вах, висуває особливі вимоги до електродвигунів. Наприк-лад, металоріжучі верстати повинні працювати з кутовою швидкістю, що не залежить від навантаження, тобто двигу-ни повинні мати жорсткі механічні характеристики. Цій вимозі добре задовольняють двигуни постійного струму з незалежним або паралельним збудженням.

Можливість регулювання швидкості обертання дає змогу застосовувати зазначені двигуни в підйомних кранах, у тек-стильній, металургійній промисловості, рідше у вентиляторах і насосах, на транспорті. Часто, наприклад, при намотуванні бух-ти на котушку, обробці торців деталей і т.д. зміна швидкості повинна підкорятися деякому визначеному закону.

Досить економічне, глибоке і плавне регулювання частоти обертання зробили їх незамінними протягом багатьох деся-тиліть. Але в останні роки широке використання тиристорних регуляторів частоти дозволило застосовувати для цих цілей асинхронний двигун, що поступово почав витискати двигун постійного струму насамперед на транспорті.