Меню

Обозначение обмоток возбуждения машин постоянного тока

Обозначения выводов электрических машин

Содержание материала

ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЫВОДОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН. НОРМАЛЬНЫЕ СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЯ

А. МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Выводы обмоток электрических машин постоянного тока согласно ГОСТ 183—74 имеют обозначения, приведенные в табл. П1-1.
Начало и конец каждой обмотки обозначаются одной и той же прописной буквой с проставленными после нее цифрами: для начала обмотки — 1, а для конца — 2. Начало и конец каждой обмотки определяются тем условием, что при правом вращении машины в режиме двигателя ток во всех обмотках, за исключением размагничивающих обмоток главных полюсов, протекает от начала 1 к концу 2. Направление вращения считается правым, когда машина вращается по часовой стрелке, если смотреть со стороны приводного конца вала; для машин, имеющих два приводных конца вала, направление вращения считается правым, когда машина вращается по часовой стрелке, если смотреть со стороны, противоположной коллектору. В соответствии с указанными условиями в машинах правого вращения начало обмотки якоря (Я1) находится на щетках той полярности, к которой присоединяют положительный провод сети независимо от того, работает ли машина в качестве двигателя или генератора. Иными словами, в режиме двигателя ток из сети направляется к Я1, а в режиме генератора ток от Я1 направляется в сеть.

Обмотка добавочных полюсов

Последовательная обмотка возбуждения

Параллельная обмотка возбуждения

Уравнительный проводи уравнительная обмотка

Обмотка особого назначения

Независимая обмотка возбуждения

Как известно, чтобы изменить направление вращения при сохранении режима двигателя или генератора, необходимо изменить на обратное направление тока либо в обмотках главных полюсов, либо в якоре, добавочных полюсах и в компенсационной обмотке.
В небольших машинах выводы обмоток обычно сосредоточены на доске зажимов (рис. П1-1 и П1-2), причем один из зажимов якоря (щеточная траверса) и один из зажимов добавочных полюсов соединены наглухо внутри машины, а на доску зажимов выведены другие зажимы якоря и добавочных полюсов. В некоторых случаях (например, для борьбы с помехами радиоприему) обмотку добавочных полюсов разбивают на две части, включаемые по обе стороны якоря, как это показано на рис. П1 -3, а в коробку зажимов выводят начало одной половины обмотки добавочных полюсов Д1 и конец второй части этой обмотки Д2.
В крупных машинах на большую силу тока доска зажимов отсутствует и выводные концы прикрепляют к нижней части станины машины, причем выводные концы последовательной цепи выполняют в виде шин, а параллельной — в виде кабелей с наконечниками; выводят зажим якоря Я1, зажим компенсационной обмотки К2, зажимы параллельной обмотки возбуждения Ш1 и Ш2, уравнительной обмотки У1 и У2 и других специальных обмоток.
107
Схемы выводов машины постоянного тока с параллельным возбуждением
Схемы выводов машины постоянного тока с параллельным возбуждением: а — принципиальная; б —- монтажная для работы в качестве двигателя; в — монтажная для работы в качестве генератора 1 — пусковой реостат; 2 — доска зажимов; 3 — регулятор возбуждения
Схемы выводов машины постоянного тока смешанного возбуждения
Рис. П1-2. Схемы выводов машины постоянного тока смешанного возбуждения: а — принципиальная; б — монтажная для работы в качестве двигателя; в — монтажная для работы в качестве генератора Обозначения — см, рис. Ш-1
Схемы выводов машины постоянного тока смешанного возбуждения
Рис. Ш-3. Схемы выводов машины постоянного тока смешанного возбуждения при расположении частей обмотки добавочных полюсов по обе стороны якоря: а — принципиальная; б — монтажная для работы в качестве двигателя; в — монтажная для работы в качестве генератора Обозначения — см. рис. П1-1
Схема выводов машины постоянного тока с параллельными ветвями последовательных обмоток
Рис. П1-4. Схема выводов машины постоянного тока с параллельными ветвями последовательных обмоток
В машинах на большую силу тока обмотки добавочных полюсов и компенсационная выполняются в виде двух параллельных ветвей каждая, причем каждую ветвь обмотки добавочных полюсов соединяют последовательно с соседней ветвью компенсационной обмотки. На рис. П1-4 показана такая схема соединений обмоток крупного прокатного двигателя. Отдельные ветви обмоток добавочных полюсов и компенсационной обозначены дополнительными цифрами 1 и 2 перед буквами Д и К; эти цифры относятся соответственно к первой и второй частям этих обмоток.
На рис. П1-1, П1-2 и П1-3 приведены схемы соединений выводов различных типов машин постоянного тока для случаев их работы в качестве двигателя и генератора (при согласном — включении обмоток возбуждения) для различных направлений вращения.
Если левое вращение якоря машины достигается изменением направления тока в параллельной обмотке, то начало обмотки (Я1) также присоединяют к положительному проводу сети. Если же левое вращение якоря машины достигается изменением направления тока в цепи якоря, то при этом Я) присоединяют к отрицательному проводу сети.
В вышеуказанных схемах все необходимые присоединения для различных направлений вращения выполнены исходя из следующих двух соображений: во-первых, для рассматриваемого случая согласного включения последовательной обмотки при любом направлении вращения необходимо, чтобы намагничивание от последовательной и параллельной обмоток совладало по направлению; во-вторых, если оставить нетронутыми соединения выводов при переходе от режима генератора к режиму двигателя или наоборот, то при сохранении направления вращения ток в якоре и добавочных полюсах изменяет свое направление на обратное, а в последовательной и параллельной обмотках возбуждения сохраняет свое направление.
В рассматриваемых схемах изменение направления вращения двигателя или генератора осуществлено изменением направления тока в обмотках возбуждения.
При выборе варианта соединений выгодных концов для работы машины в качестве двигателя или генератора в некоторых случаях руководствуются требованиями наиболее удобного монтажа ошиновки. Иногда может оказаться необходимым изменять направление вращения генератора только изменением направления тока в якоре. Это может быть продиктовано нежелательностью или невозможностью (по местным условиям) изменять направление остаточного намагничивания, учитывая, что самовозбуждение генератора возможно лишь в том случае, если направление тока в обмотке возбуждения будет усиливать остаточное намагничивание.

Источник

Буквенно-цифровые обозначения выводов обмоток машин постоянного тока

Наименование обмотки Обозначение выводов по ГОСТ 26672-85 Обозначение выводов по ГОСТ 183-74
Начало Конец Начало Конец
Обмотка якоря A1 A2 Я1 Я2
Обмотка добавочного полюса B1 B2 Д1 Д2
Компенсационная обмотка C1 C2 К1 К2
Последовательная обмотка возбуждения D1 D2 С1 С2
Параллельная обмотка возбуждения E1 E2 Ш1 Ш2
Независимая обмотка возбуждения F1 F2 Н1 Н2

В генераторах постоянного тока параллельного и смешанного возбуждения обмотка получает питание от собственного якоря; подобный способ называют самовозбуждением. Для самовозбуждения необходимо выполнение следующих условий: а) наличие в генераторе остаточного магнитного потока Фост, создающего во вращающемся якоре остаточную (начальную) ЭДС Eост; б) совпадение направлений остаточного магнитного потокаФост и магнитного потока обмотки возбужденияФв, которое достигается правильной полярностью подключения обмотки возбуждения относительно цепи якоря; в) определенное сопротивление цепи возбуждения rв, которое не должно превышать некоторого критического для данного генератора значения rв кр. В этом случае, после запуска генератора, его ЭДС автоматически возрастает от Eост до значения, определяемого сопротивлением цепи возбуждения и насыщением магнитной цепи.

Читайте также:  Конвертер постоянного тока 12 вольт

Принцип действия генератора постоянного тока. Генератор постоянного тока предназначен для преобразования механической энергии приводного двигателя в электрическую энергию постоянного тока. Предположим, что с помощью приводного двигателя якорь генератора приводится во вращение с частотой n и в машине каждый главный полюс создает одинаковый магнитный поток возбуждения F (рис. 3.3).

При вращении якоря начальные стороны секций пересекают силовые линии магнитного поля полюсов одной полярности, а конечные – противоположной полярности, в результате чего в них наводятся ЭДС, которые суммируются по контуру секции.

Когда щетки одной полярности соединены между собой, они разбивают обмотку якоря на параллельные ветви. Относительно щеток противоложной полярности направление ЭДС всех параллельных ветвей одинаково и при вращении якоря остается постоянным, так как щетки неподвижны. Направление индуктируемой ЭДС в проводниках параллельной ветви, расположенных под одним из главных полюсов, показано на рис. 3.3. При вращении якоря под неподвижными щетками в зоне коммутации происходит непрерывный процесс переключения секций обмотки из параллельных ветвей с одним направлением ЭДС в параллельные ветви с противоположным направлением ЭДС. Число секций в параллельных ветвях вращающегося якоря и, соответственно, значение их ЭДС практически постоянно. Результирующая ЭДС якоря равна ЭДС одной параллельной ветви, поскольку все ветви одинаковы. Она прямо пропорциональна магнитному потоку F и частоте вращения n:

где cE –коэффициент, определяемый конструктивными параметрами обмотки якоря.

Постоянная по величине и направлению ЭДС якоря создает на его выводах (между щетками противоположной полярности) постоянное напряжение U. В режиме холостого хода это напряжение равно возбуждаемой ЭДС: U=E.

Рис.3.3. Принцип действия генератора постоянного тока

Если к выводам якоря подключить электроприемник (нагрузку), то по замкнутой цепи «якорь – электроприемник» под действием ЭДС будет протекать ток. Положение щеток «на линии геометрической нейтрали» обеспечивает протекание тока в якоре под северными полюсами – в одном направлении (рис. 3.3), под южными – в противоположном.

Со стороны магнитного поля главных полюсов на обтекаемые током проводники обмотки якоря действуют электромагнитные силы. Направление действия этих сил, которое можно определить по известному правилу левой руки (рис. 3.3), противоположно направлению вращения якоря, и они создают тормозной электромагнитный момент, который может быть рассчитан по формуле:

где конструктивный коэффициент cМ =cE/(2p).

Чтобы обеспечить стационарное вращение якоря, тормозной момент электромагнитных сил нужно уравновешивать вращающим моментом приводного двигателя: Мэм=Мдв. Чем больше протекающий по обмотке генератора ток нагрузки, тем больше действующий на якорь тормозной момент электромагнитных сил и уравновешивающий его вращающий момент приводного двигателя.

Описанным путем механическая энергия, подводимая от приводного двигателя, преобразуется генератором в электрическую энергию, потребляемую электроприемником.

При нагрузке напряжение на щетках изменяется. В соответствии со 2-м законом Кирхгофа уравнение электрического равновесия цепи якоря имеет вид:

где Iа – сила тока в якоре, rа – сопротивление цепи якоря.

Реакция якоря.В режиме нагрузки на магнитное поле возбуждения главных полюсов оказывает влияние поле обмотки якоря, называемое реакцией якоря. Если щетки расположены на линии геометрической нейтрали, то магнитная ось поля обмотки якоря направлена по поперечной оси машины (по оси добавочных полюсов) и реакция якоря называется поперечной. Магнитный поток реакции якоря замыкается через полюсные наконечники главных полюсов и магнитную цепь добавочных полюсов. При этом на одних участках поле реакции складывается с полем главных полюсов, усиливая насыщение, на других вычитается. Насыщение магнитной цепи главных полюсов всегда увеличивает ее магнитное сопротивление, что приводит к некоторому уменьшению магнитного потока возбуждения (на 2…3%). Это называют «размагничивающим» действием поперечной реакции якоря.

Кроме этого при нагрузке поле реакции якоря приводит к другим негативным последствиям:

1) Создает магнитное поле в зоне коммутации (в междуполюсном пространстве). Для его компенсации в этой зоне применяют добавочные полюсы.

2) Накладываясь на поле возбуждения в зазоре, приводит к резко неравномерному распределению результирующего магнитного поля под главными полюсами. Это увеличивает напряжение между коллекторными пластинами и, как следствие, может усилить искрение под щетками.

В крупных машинах постоянного тока для компенсации поля поперечной реакции якоря укладывают компенсационную обмотку (в полюсных наконечниках главных полюсов), которая электрически включается последовательно в цепь якоря, а по полю – согласно с обмоткой добавочных полюсов.

Эксплуатационные свойства генераторов постоянного тока определяются его характеристиками, из которых основными являются характеристика холостого хода, внешняя и регулировочная. Все характеристики снимаются при номинальной частоте вращения якоря n=nн=const.

Характеристика холостого хода – это зависимость ЭДС якоря от тока возбуждения Е=f(Iв) при n=nн=const и разомкнутой цепи нагрузки (I=0). В случае, когда характеристику снимают при самовозбуждении, обмотка последовательного возбуждения, если она имеется, не должна быть нагружена током обмотки параллельного возбуждения. Поскольку в соответствии с (3.1) ЭДС прямо пропорциональна потоку, эта характеристика отражает свойства магнитопровода машины (рис. 3.4).

Рис.3.4. Характеристика холостого хода генератора постоянного тока

При отсутствии тока возбуждения (Iв=0) в якоре индуктируется небольшая остатоная ЭДС Еост, обусловленная магнитным потоком Фост остаточного намагничивания полюсов и станины. С увеличением тока возбуждения ЭДС возрастает, отражая степень насыщения материала магнитопровода. При малых токах возбуждения магнитная система генератора не насыщена и зависимость Е(Iв) имеет линейный характер. Наклон прямолинейной части преимущественно обусловлен величиной воздушного зазора, который создает основное магнитное сопротивление потоку. Насыщение магнитопровода нарушает эту пропорциональность, и рост ЭДС при увеличении тока возбуждения замедляется. При этом характеристика отклоняется в сторону оси абсцисс, образуя характерный изгиб – «колено».

Генераторы рассчитывают таким образом, чтобы точка, соответствующая номинальной ЭДС находилась, на изгибе характеристики холостого хода. Это необходимо для ослабления влияния реакции якоря и обеспечения более стабильного напряжения на зажимах генератора при изменении нагрузки.

Внешняя характеристика (рис. 3.5,а) представляет зависимость напряжения на зажимах генератора оттока нагрузки U=f(I) при неизменной частоте вращения (n=nн=const) и постоянном сопротивлении цепи возбуждения (rв=const). Внешняя характеристика показывает, как влияет ток нагрузки на напряжение генератора.

Рис.3.5. Внешние (a) и регулировочные (б) характеристики
генератора постоянного тока

В генераторе параллельного возбуждения при увеличении тока нагрузки I напряжение на зажимах генератора уменьшается (кривая 1, рис. 3.5,а).

Из выражения (3.3) следует, что снижение напряжения U на зажимах генератора вызывается двумя основными причинами:

1. Уменьшением индуктируемой в якоре ЭДС E из-за ослабления магнитного потока главных полюсов.

2. Падением напряжения Iаrа в обмотке якоря.

В свою очередь, ослабление магнитного потока происходит из-за снижения тока возбуждения вследствие уменьшения напряжения и размагничивающего действия реакции якоря (Iв=U/rв, где rв – сопротивление цепи возбуждения).

Читайте также:  Какими токами заряжается гелевый аккумулятор

Уменьшение изменения напряжения генератора при нагрузке, выражаемое графически наклоном внешней характеристики к оси абсцисс, оценивается относительной величиной изменения напряжения

где U – напряжение на зажимах генератора при холостом ходе;
U – напряжение на зажимах генератора при нагрузке.

Обычно для генераторов с параллельным возбуждением величина находится в пределах 10-25%.

В генераторах смешанного возбуждения возможно согласное и встречное включение параллельной и последовательной обмоток главных полюсов.

При согласном включении обмоток возбуждения магнитодвижущая сила последовательной обмотки подмагничивает машину и при этом полностью компенсирует размагничивающее действие реакции якоря и падение напряжения в цепи якоря. Напряжение на зажимах генератора остается практически постоянным в режимах работы от холостого хода до номинальной нагрузки. То есть, внешняя характеристика при таком способе возбуждения является жесткой (кривая 2 рис. 3.5,а).

При встречном включении обмоток возбуждения напряжение генератора с ростом нагрузки резко уменьшается (кривая 3 рис. 3.5,а). Это объясняется размагничивающим действием последовательной обмотки, магнитный поток которой направлен навстречу магнитному потоку параллельной обмотки. Встречное включение обмоток применяется только в генераторах специального назначения, например, в сварочных генераторах, в которых для ограничения тока необходимо получить круто падающую внешнюю характеристику.

Регулировочная характеристика (рис. 3.5,б) – это зависимость тока возбуждения от нагрузки Iв=f(I) при n=nн=const и постоянном номинальном напряжении на зажимах генератора U=Uн=const.

Регулировочная характеристика показывает, как нужно регулировать ток возбуждения Iв, чтобы при изменении нагрузки генератора напряжение на его зажимах оставалось постоянно равным номинальному значению, т.е. U=Uн=const. Как следует из характеристики холостого хода (рис. 3.4), регулирование тока возбуждения влечет соответствующее изменение ЭДС якоря, за счет чего можно поддерживать неизменным напряжение на его выводах.

При параллельном возбуждении с ростом нагрузки необходимо увеличивать ток возбуждения Iв, чтобы компенсировать влияние причин, вызывающих снижение напряжения на зажимах генератора (кривая 1 рис. 3.5,б).

В генераторах смешанного возбуждения с согласным включением обмоток при увеличении нагрузки напряжение на зажимах генератора почти не изменяется. Поэтому требуется лишь незначительное регулирование тока возбуждения, вследствие чего соответствующая регулировочная характеристика почти не отличается от прямой, параллельной оси абсцисс (кривая 2 рис. 3.5,б).

Источник

Способы возбуждения машин постоянного тока и их классификация

Способы возбуждения машин постоянного тока и их классификацияТок, протекающий в обмотке возбуждения основных полюсов, создает магнитный поток . Электрические машины постоянного тока следует различать по способу возбуждения и схеме включения обмотки возбуждения.

Генераторы постоянного тока могут выполняться с независимым, параллельным, последовательным и смешанным возбуждением. Следует заметить, что теперь применение в качестве источников энергии генераторов постоянного тока очень ограничено.

Обмотка возбуждения генератора постоянного тока с независимым возбуждением получает питание от независимого источника — сети постоянного тока, специального возбудителя , преобразователя и др. (рис. 1, а). Эти генераторы применяются в мощных системах, когда напряжение возбуждения должно быть выбрано отличным от напряжения генератора, в системах регулирования скорости вращения двигателей, которые питаются от генераторов и других источников.

Значение тока возбуждения мощных генераторов составляет 1,0—1,5% от тока генераторов и до десятков процентов для машин мощностью порядка десятков ватт.

Схемы генераторов постоянного тока

Рис. 1. Схемы генераторов постоянного тока: а — с независимым возбуждением; б — с параллельным возбуждением; в — с последовательным возбуждением; г — со смешанным возбуждением П — потребители

У г енератора с параллельным возбуждением обмотка возбуждения включается на напряжение самого генератора (смотрите рис. 1,б). Ток якоря I я равен сумме токов нагрузки I п и тока возбуждения I в: I я = I п + I в

Генераторы выполняются обычно для средних мощностей.

Обмотка возбуждения генератора с последовательным возбуждением включена последовательно в цепь якоря и обтекается током якоря (рис. 1, в). Процесс самовозбуждения генератора протекает очень бурно. Такие генераторы практически не используются. В самом начале развития энергетики применялась система передачи энергии с последовательно включенными генераторами и двигателями последовательного возбуждения.

Генератор со смешанным возбуждением имеет две обмотки возбуждения — параллельную ОВП и последовательную ОВС обычно с согласным включением (рис. 1, г). Параллельная обмотка может быть включена до последовательной («короткий шунт») или после нее («длинный шунт»). МДС последовательной обмотки обычно невелика и рассчитана только на компенсацию падения напряжения в якоре при нагрузке. Такие генераторы теперь также практически не применяются.

Схемы возбуждения двигателей постоянного тока подобны схемам для генераторов. Двигатели постоянного тока большой мощности выполняются обычно с независимым возбуждением . У двигателей параллельного возбуждения обмотка возбуждения получает питание от того же источника энергии, что и двигатель. Обмотка возбуждения включается непосредственно на напряжение источника энергии, чтобы не сказывалось влияние падения напряжения в пусковом сопротивлении (рис. 2).

Схема двигателя с параллельным возбуждением

Рис. 2. Схема двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением

Ток сети Ic составляется из тока якоря I я и тока возбуждения I в.

Схема двигателя последовательного возбуждения подобна схеме на рис. 1, в. Благодаря последовательной обмотке вращающий момент при нагрузке возрастает больше, чем у двигателей параллельного возбуждения, при этом скорость вращения уменьшается. Это свойство двигателей определяет их широкое применение в приводах электровозной тяги: в магистральных электровозах, городском транспорте и др. Падение напряжения в обмотке возбуждения при номинальном токе составляет единицы процентов от номинального напряжения.

Двигатели смешанного возбуждения из-за наличия последовательной обмотки в некоторой мере имеют свойства двигателей последовательного возбуждения. В настоящее время они практически не применяются. Двигатели параллельного возбуждения иногда выполняются со стабилизирующей (последовательной) обмоткой, включаемой согласно с параллельной обмоткой возбуждения, для обеспечения более спокойной работы при пиках нагрузки. МДС такой стабилизирующей обмотки невелика — единицы процентов от основной МДС.

Источник



Виды возбуждения и схемы включения двигателей постоянного тока.

Двигатели постоянного тока в зависимости от способов их воз­буждения, как уже отмечалось, делятся на двигатели с независимым, параллельным (шунтовым), последовательным (сериесным) и смешанным (компаундным) возбуждением.

Двигатели независимого возбуждения, рис.8,а, требуют два источника питания. Один из них необходим для питания обмотки якоря (выводы Я1 и Я2 ), а другой — для создания тока в обмотке возбуждения (выводы обмотки Ш1 и Ш2). Дополнительное сопротивление в цепи обмотки якоря необходимо для уменьшения пускового тока двигателя в момент его включения.

С независимым возбуждением выполняются в основном мощные электрические двигатели с целью более удобного и экономичного регулирования тока возбуждения. Сечение провода обмотки возбуждения определяется в зависимости от напряжения ее источника питания. Особенностью этих машин является независимость тока возбуждения, а соответственно и основного магнитного потока, от нагрузки на валу двигателя.

Двигатели с независимым возбуждением по своим характеристикам практически совпадают с двигателями параллельного возбуждения.

Двигатели параллельного возбуждения включаются в соответствии со схемой, показанной на рис.8,6. Зажимы Я1 и Я2относятся к обмотке якоря, а зажимы Ш1 иШ2 — к обмотке возбуждения (к шунтовой обмотке). Переменные сопротивления и предназначены соответственно для изменения тока в обмотке якоря и в обмотке возбуждения. Обмотка возбуждения этого двигателя выполняется из большого количества витков медного провода сравнительно малого сечения и имеет значительное сопротивление. Это позволяет подключать ее на полное напряжение сети, указанное в паспортных данных.

Читайте также:  В чем преимущество трехфазного тока по сравнению с однофазным

Особенностью двигателей этого типа является то, что при их работе запрещается отсоединять обмотку возбуждения от якорной цепи. В противном случае при размыкании обмотки возбуждения в ней появится недопустимое значение ЭДС, которое может привести к выходу из строя двигателя и к поражению обслуживающего персонала. По той же причине нельзя размыкать обмотку возбуждения и при выключении двигателя, когда его вращение еще не прекратилось. •

С увеличением частоты вращения его следует уменьшать, а при достижении установившейся частоты вращения — вывести

Рис. 8. Виды возбуждения машин постоянного тока,

а — независимого возбуждения , б — параллельного возбуждения,

в — последовательного возбуждения, г — смешанного возбуждения.

ОВШ — обмотка возбуждения шунтовая, ОВС — обмотка возбуждения

сериесная,’ ОВН — обмотка независимого возбуждения, Rд —

Долнительное сопротивление в цепи обмотки якоря, Rв- Дополнительное сопротивление в цепи обмотки возбуждения.

полностью. Отсутствие дополнительного сопротивления в обмотке якоря в момент пуска двигателя может привести к появлению большого пускового тока, превышающего номинальный ток якоря в 10. 40 раз [1,2].

Важным свойством двигателя параллельного возбуждения служит’ практически постоянная его частота вращения при изменении нагрузки на валу якоря. Так при изменении нагрузки от холостого хода до номинального значения частота вращения уменьшается всего лишь на (2.. 8)% [1,12].

Второй особенностью этих двигателей служит экономичное регулирование частоты вращения, при котором отношение наибольшей скорости к наименьшей может составлять 2:1, а при специальном исполнении двигателя — 6:1. Минимальная частота вращения ограничивается насыщением магнитной цепи, которое не позволяет уже увеличивать магнитный поток машины, а верхний предел частоты вращения определяется устойчивостью машины — при значительном ослаблении магнитного потока двигатель может пойти «вразнос» [1,3,4,6].

Двигатели последовательного возбуждения (сериесные) включаются по схеме, рис.8, в. Выводы С1 и С2 соответствуют сериесной (последовательной) обмотке возбуждения. Она выполняется из сравнительно малого числа витков в основном медного провода большого сечения. Обмотка возбуждения соединяется последовательно с обмоткой якоря. Дополнительное сопротивление в цепи обмоток якоря и возбуждения позволяет уменьшить пусковой ток и производить регулирование частоты вращения двигателя. В момент включения двигателя оно должно иметь такую величину, при которой пусковой ток будет составлять (1,5. 2,5)Iн. После достижения двигателем установившейся частоты вращения дополнительное сопротивление выводится, то есть устанавливается равным нулю.

Эти двигатели при пуске развивают большие пусковые моменты вращения и должны запускаться при нагрузке не менее 25% ее номинального значения. Включение двигателя при меньшей мощности на его валу и тем более в режиме холостого хода не допускается. В противном случае двигатель может развить недопустимо большие обороты, что вызовет выход его из строя [1,6,12 ]. Двигатели этого типа широко применяются в транспортных и подъемных механизмах, в которых необходимо изменять частоту врашения в широких пределах.

Двигатели смешанного возбуждения (компаундные), рис.8, г, занимают промежуточное положение ?» между двигателями параллельного и последовательного возбуждения. Большая принадлежность их к тому или другому виду зависит от соотношения частей основного потока возбуждения, создаваемых параллельной или последовательной обмотками возбуждения. В момент включения двигателя для уменьшения пускового тока в цепь обмотки якоря включается дополнительное сопротивление . Этот двигатель обладает хорошими тяговыми характеристиками и может работать в режиме холостого хода.

Прямое (безреостатаное) включение двигателей постоянного тока всех видов возбуждения допускается мощностью не более одного киловатта.

6. Обозначение машин постоянного тока.

В настоящее время наиболее широкое распространение получили машины постоянного тока общего назначения серии и наиболее новой серии 4П. Кроме этих серий выпускаются двигатели для крановых, экскаваторных, металлургических и других приводов серии Д. Изготавливаются двигатели и специализированных серий [5,6,8].

Двигатели серий и подразделяются по оси вращения, как это принято для асинхронных двигателей переменного тока серии. Машины серии имеют 11 габаритов, отличающихся по высоте вращения оси от 90 до 315 мм. Диапазон мощностей машин этой серии составляет от 0,13 до 200 кВт для электрических двигателей и от 0,37 до 180 кВт для генераторов. Двигатели серий 2П и 4П рассчитываются на напряжение 110, 220, 340 и 440 В. Их номинальные частоты вращения составляют 750, 1000, 1500,2200 и 3000 об/мин.

Каждый из 11 габаритов машин серии имеет станины двух Длин ( М и L ).

Электрические машины серии имеют лучшие некоторые технико — экономические показатели по сравнению с серией . 1 рудоемкость изготовления серии по сравнению с снижена в 2,5. 3 раза.’ При этом расход меди снижается на 25. 30 %. По ряду конструктивных особенностей, в том числе по способу охлаждения, по защите от атмосферных воздействий, по использованию отдельных деталей и узлов машины серии унифицированы с асинхронными двигателями серии иАИ [10,11].

Обозначение машин постоянного тока (как генераторов, так и двигателей) представляется следующим образом:

2ПХ1Х2ХЗХ4 ,

где — серия машины постоянного тока;

XI — исполнение по типу защиты: Н — защищенное с само­вентиляцией, Ф — защищенное с независимой вентиля­цией, Б — закрытое с естественным охлаждением, О — закрытое с обдувом от постороннего вентилятора;

Х2 — высота оси вращения ( двухзначное или трехзначное число) в мм;

ХЗ— условная длина статора: М — первая, L — вторая, Г — с тахогенератором;

Х4 — климатическое исполнение и категория размеще­ния: У — умеренный климат, Т — тропический климат.

В качестве примера можно привести обозначение двигателя 2ПН112МГУ — двигатель постоянного тока серии , защищенного исполнения с самовентиляцией Н,112 высота оси вращения в мм, первый размер статораМ, укомплектован тахогенератором Г, используется для умеренного климатаУ.

По мощностям электрические машины постоянного тока условно могут быть подразделены на следующие группы [12]:

Микромашины ………………………. меньше 100 Вт,

Мелкие машины ………………………от 100 до 1000 Вт,

Машины малой мощности…………..от 1 до 10 кВт,

Машины средней мощности………..от 10 до 100 кВт,

Крупные машины……………………..от 100 до 1000 кВт,

Машины большой мощность……….более 1000 кВт.

По номинальным напряжениям электрические машины подразделяются условно следующим образом:

Низкого напряжения…………….меньше 100 В,

Среднего напряжения ………….от 100 до 1000 В,Высокого напряжения

По частоте вращения машины постоянного тока могут быть представлены как:

Источник