Лекция 9 Электрические машины Электрическими машинами называют

Лекция 9 Электрические машины

Электрическими машинами называют электротехнические устройства, принцип действия которых основан на преобразовании электрической энергии в механическую или, наоборот, посредством взаимодействия магнитных полей подвижной и неподвижной частей машины, создаваемых, как правило, электрическим током в индуктивных обмотках. Электрические машины по роду электрического тока подразделяются на машины постоянного тока и машины переменного тока.

Схемы и условные обозначения электрических машин IЯ S IЯ EЯ EЯ b a c N d а) б)

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА w. В Я СПОСОБЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА w. В 1 w. В Я Я Я w. В 2

U - напряжение на обмотке якоря; RЯ - резистивное сопротивление якорной обмотки; с. Е - коэффициент пропорциональности Вращающий момент уравновешивается с нагрузочным моментом на валу двигателя (статическим моментом) и выражается зависимостью: константа для данной машины

Зависимость скорости вращения вала двигателя от момента на его валу n(MВР) называется механической характеристикой двигателя Различают механические характеристики естественные и искусственные в зависимости от того, имеется ли в цепи обмотки якоря дополнительное сопротивление, подключенное искусственно.

последовательное возбуждение U n n 2 К n 1 МВР 1 2 0 w. В IВ RП RР n 0 IЯ МВР n 1 n 2 IЯ 1 2 Я ЕЯ 0 при последовательном соединении обмоток, двигатель может выдерживать сильные перегрузки. МВР

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ U n n. X n 1 n 2 К RП 1 2 n 3 n 4 RШ 3 w. В IВ 4 IЯ 0 Я ЕЯ 0. 5 1. 0 МВР/МВРном

УНИВЕРСАЛЬНАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДПТ ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ ВОЗБУЖДЕНИИ n Область режима генератора 0 Область режима электродвигателя Область режима торможения MВР R - сопротивление в цепи якоря для ограничения его тока в режиме торможения. Торможение можно создавать противовключением обмотки возбуждения или динамическим торможением, когда якорь отключается от сети, и его обмотка замыкается на ограничивающий ток якоря резистор

СМЕШАННОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ RВ. пос - сопротивление последовательной якорю обмотки возбуждения. Выражая поток возбуждения последовательной обмотки статора через ток якоря, получим: wпос - число витков последовательной обмотки возбуждения n 0 МВР

В двигателе с последовательно-параллельным возбуждением преобладает последовательное возбуждение, но благодаря наличию параллельной обмотки возбуждения нарастание частоты вращения двигателя при уменьшении нагрузки на валу ограничено. В двигателе с параллельно-последовательным возбуждением преобладает параллельное возбуждение. Наличие дополнительного параллельного возбуждения стабилизирует основной магнитный поток двигателя и немного смягчает его жесткую характеристику. Для реверсирования направления вращения вала двигателя со смешанным возбуждением необходимо изменит направление тока в якоре.

Пуск двигателя постоянного тока Пуском называют процесс разгона якоря двигателя от неподвижного состояния до установившегося значения частоты вращения, когда момент вращения становится равным моменту сопротивления: МВР = МС. Кратность пускового тока - IП/IНОМ; Кратность пускового момента - МП/МНОМ; Время пуска. Возможны три способа пуска: q. Прямой, при котором обмотка якоря непосредственно подключается к сети; qреостатный с помощью пускового реостата, включенного последовательно в цепь обмотки якоря; qпри пониженном напряжении, подводимом к якорю.

ПРЯМОЙ ПУСК при n = 0 i, M, E, n 1, 2 3, 4 0 t. П t

РЕОСТАТНЫЙ ПУСК n Ступени переключения режима работы якоря Направление уменьшения RП n. П 0 МП МН МВР

Асинхронные машины Статор Катушечны е группы Ротор Фазные обмотк и А В С

существуют короткозамкнутые роторы и фазные роторы.

Токи в обмотках Магнитные поля в обмотках

Магнитная индукция статора результирующий вектор магнитной индукции будет равен 1. 5 Bm

Угол , образуемый вектором магнитной индукции с осью y Схема изменения направления вращения поля статора x, y, z A B C

Типовая механическая характеристика асинхронного двигателя Типовые рабочие характеристики асинхронного двигателя s, n, cos 1, , MВР, I 1 nx n cos 1 n I 1 МВР s I 1 X 0 МВРпуск МВР max МВР MВРХ 0 Р 2 НОМ