Фізика > Електричні машини постійного струму

Рис. 66. Схеми машин по­стійного струму (пускові й регулювальні реостати не показано):

а — з незалежним збуджен­ням; б — з паралельним збудженням; в — з послі­довним збудженням; г — зі змішаним збудженням

Характеристики машини постійного струму показують її ро­бочі якості. Характеристику генератора, яка виражає залежність між напругою на його затискачах і силою струму в обмотці якоря, називають зовнішньою характеристикою (рис. 67). З рисунка видно, що залежно від способу збудження генератора можна дістати як стабільні, так і регульовані напруги.

Характеристики двигунів постійного струму виражають також залежність обертаючого моменту від сили струму в об­мотці якоря (рис. 68) і частоти обертання від обертаючого мо­менту (рис. 69). Залежність частоти обертання від обертаючого моменту називають механічною характеристикою двигуна. Ці характеристики показують, що залежно від способу живлення обмотки збудження можна в широких межах регу­лювати як значення обертового моменту, так і частоту обер­тання двигуна постійного струму.

Рис. 67. Зовнішня характеристика генератора постійного струму:

а — з незалежним і паралельним збудженням; б — з послідовним збуджен­ням; в — зі змішаним збудженням

Рис. 68. Залежність обертаючого моменту на валу електродвигуна по­стійного струму від сили струму в обмотці якоря:

а — з незалежним і паралельним збудженням; б — з послідовним збуджен­ням; в — зі змішаним збудженням

Рис. 69. Механічна характеристика електродвигуна постійного струму:

а — з незалежним і паралельним збудженням; б — з послідовним збуджен­ням; в — зі змішаним збудженням

4. Спеціальні машини постійного струму

Потреба в спеціальних машинах постійного струму виникла в основному в зв'язку з автоматизацією виробництва і роз­витком електрифікованого транспорту.

Йшлося про генераторні датчики — мікромашини по­стійного струму, які застосовують для перетворення частоти обертання вала двигуна на електричний сигнал. Таку мікро-машину з незалежним збудженням, вмонтовану в тахометр, називають тахогенератором.

У системах автоматичного керування і регулювання засто­совують виконавчі двигуни. Вони призначені для перетворення електричного сигналу на механічне переміщення, наприклад на обертання вала. Потужність виконавчих двигунів звичайно становить 500...600 Вт. Вони мають відповідати таким вимогам, як швидкодія, висока надійність, точність регулювання частоти обертання. Як виконавчі використовують двигуни постій­ного струму з друкованою обмоткою якоря. Якір виготовляють у вигляді тонкого диска з текстоліту, скла або іншого немагнітного матеріалу, на обидва боки якого друкова­ним способом наносять провідники обмотки якоря. Магнітне поле статора створюється постійними магнітами і підсилюється за допомогою кілець з феромагнітного матеріалу. Останнім часом застосовують також машини постійного струму з гла­деньким якорем. У нього обмотка розміщена не в пазах, а без­посередньо на осерді. Ці машини мають поліпшені характе­ристики, які забезпечуються меншою індуктивністю обмотки якоря і підвищеною магнітною Індукцією в повітряному зазорі між якорем і статором.

В автоматичних системах звичайно потрібно підсилювати електричні сигнали. Для цього часто застосовують підсилювачі, у яких енергія перетворюється за допомогою електронних ламп або транзисторів. Поширені також електромашинні під­силювачі (ЕМП).

Такий підсилювач являє собою машину постійного струму, на обмотку збудження якої може подаватися сигнал, який треба підсилити. Підсилення досягається за рахунок використання енергії первинного двигуна, як правило, електричного. За до­помогою електромашинних підсилювачів потужність сигналу підсилюється в 104—105 разів.

На електрифікованому транспорті застосовують тягові електричні двигуни. Звичайно це двигуни постійного струму з послідовним збудженням. Проте умови роботи їх відрізняю­ться від умов роботи електричних двигунів, які використовують у стаціонарних установках. Тягові двигуни працюють в умовах частого пуску, різних змін напруги, сили струму, частоти обер­тання. Отже, тягові двигуни повинні мати великий пусковий обертовий момент (забезпечується завдяки послідовному збу­дженню) і можливість регулювання в широких межах частоти обертання. Усе це зумовлює особливості конструкції тягових двигунів на відміну від електричних машин загального при­значення.

1	2

Назва: Електричні машини постійного струму
Дата публікації: 2005-03-24 (2237 прочитано)