DC motori se ne koriste tako često kao AC motori. Ispod su njihove prednosti i mane.

U svakodnevnom životu, DC motori su našli primenu u dječjim igračkama, jer im baterije služe kao izvor napajanja. Koriste se u transportu: u metrou, tramvajima i trolejbusima, automobilima. U industrijskim preduzećima, DC elektromotori se koriste u pogonima jedinica, za čije se neprekidno napajanje koriste baterije.

Dizajn i održavanje DC motora

Glavni namotaj DC motora je sidro spojen na napajanje preko aparat za četke. Armatura se rotira u magnetskom polju koje stvara polovi statora (namoti polja). Krajnji dijelovi statora prekriveni su štitovima s ležajevima u kojima se rotira osovina armature motora. S jedne strane, na istoj osovini, fan hlađenje, koje pokreće protok vazduha kroz unutrašnje šupljine motora tokom njegovog rada.

Aparat za četke je ranjiv element u dizajnu motora. Četke se trljaju o kolektor kako bi se što preciznije ponovio njegov oblik, pritiskaju se uz njega stalnom silom. Tokom rada, četke se troše, provodljiva prašina iz njih se taloži na nepokretnim dijelovima, mora se povremeno uklanjati. Same četke ponekad je potrebno pomicati u žljebovima, inače se zaglave u njima pod utjecajem iste prašine i "vise" preko kolektora. Karakteristike motora zavise i od položaja četkica u prostoru u ravni rotacije armature.

Vremenom se četke istroše i moraju se zamijeniti. Kolektor na mestima dodira sa četkama je takođe istrošen. Povremeno se anker demontira i kolektor se obrađuje na strugu. Nakon okretanja, izolacija između lamela kolektora se odsiječe do određene dubine, jer je jača od materijala kolektora i uništiće četke tokom daljeg razvoja.

Preklopni krugovi DC motora

Prisutnost uzbudnih namotaja - razlikovna karakteristika DC mašine. Električna i mehanička svojstva elektromotora ovise o tome kako su spojeni na mrežu.

Nezavisno uzbuđenje

Pobudni namotaj je povezan na nezavisni izvor. Karakteristike motora su iste kao kod motora s permanentnim magnetom. Brzina rotacije kontrolira se otporom u kolu armature. Regulira se i reostatom (regulirajući otpor) u krugu uzbudnog namota, ali ako se njegova vrijednost pretjerano smanji ili ako pukne, struja armature se povećava do opasnih vrijednosti. Motori sa nezavisnom pobudom ne smiju se pokretati u praznom hodu ili s malim opterećenjem na vratilu. Brzina rotacije će se naglo povećati i motor će se oštetiti.

Preostala kola se nazivaju kola sa samopobudom.

Paralelna ekscitacija

Namotaji rotora i pobudni namotaji su povezani paralelno na isti izvor napajanja. S ovim uključivanjem, struja kroz pobudni namotaj je nekoliko puta manja nego kroz rotor. Karakteristike elektromotora su teške, što im omogućava da se koriste za pogon alatnih mašina, ventilatora.

Podešavanje brzine rotacije osigurava se uključivanjem reostata u krug rotora ili u seriji s pobudnim namotom.

sekvencijalno pobuđivanje

Pobudni namotaj je povezan serijski sa sidrenim namotom, kroz njih teče ista struja. Brzina takvog motora ovisi o njegovom opterećenju, ne može se uključiti u praznom hodu. Ali ima dobre početne karakteristike, pa se serijski krug pobude koristi u elektrificiranim vozilima.

pomešano uzbuđenje

Ova shema koristi dva pobudna namota koja se nalaze u parovima na svakom od polova motora. Mogu se povezati tako da se njihovi tokovi sabiraju ili oduzimaju. Kao rezultat toga, motor može imati karakteristike slične serijskoj ili paralelnoj pobudi.

Za promjenu smjera rotacije promijeniti polaritet jednog od pobudnih namotaja. Za kontrolu pokretanja elektromotora i brzine njegove rotacije koristi se postupno prebacivanje otpora.

DC motori se koriste u EP mašina za dizanje, električnih vozila i niza drugih radnih mašina i mehanizama. sekvencijalno pobuđivanje. Glavna karakteristika ovih motora je uključivanje namotaja 2 pobuda u seriji sa namotajem / armaturom (slika 4.37, a) kao rezultat, struja armature je i struja pobude.

Prema jednačinama (4.1) - (4.3), elektromehaničke i mehaničke karakteristike motora izražavaju se formulama:

u kojoj je zavisnost magnetnog fluksa od struje armature (pobude) F(/), a R = L i + R OB+ /? d.

Magnetski tok i struja su međusobno povezani krivuljom magnetizacije (linija 5 pirinač. 4.37 a). Krivulja magnetizacije se može opisati pomoću nekog približnog analitičkog izraza, koji će u ovom slučaju omogućiti dobijanje formula za karakteristike motora.

U najjednostavnijem slučaju, kriva magnetizacije je predstavljena ravnom linijom 4. Takva linearna aproksimacija, u suštini, znači zanemarivanje zasićenja magnetnog sistema motora i omogućava vam da izrazite ovisnost fluksa od struje na sljedeći način:

gdje a= tgcp (vidi sliku 4.37, b).

Uz usvojenu linearnu aproksimaciju, trenutak, kao što slijedi iz (4.3), je kvadratna funkcija struje

Zamjena (4.77) u (4.76) dovodi do sljedećeg izraza za elektromehaničku karakteristiku motora:

Ako sada u (4.79) koristimo izraz (4.78) za izražavanje struje kroz trenutak, onda dobijemo sljedeći izraz za mehaničku karakteristiku:

Za prikaz karakteristika co (Y) i co (M) analizirajmo dobijene formule (4.79) i (4.80).

Nađimo prvo asimptote ovih karakteristika, za koje usmjeravamo struju i moment na njihove dvije granične vrijednosti - nulu i beskonačnost. Za / -> 0 i A/ -> 0, brzina, kao što slijedi iz (4.79) i (4.80), poprima beskonačno veliku vrijednost, tj. co -> Ovo

znači da je osa brzine prva željena asimptota karakteristika.

Rice. 4.37. Šema uključivanja (a) i karakteristike (b) jednosmjernog motora serijske pobude:

7 - armatura 2 - pobudni namotaj; 3 - otpornik; 4.5 - krive magnetizacije

Za / -> °o i M-> xu speed co -» -R/ka, one. ravna linija sa ordinatom co a \u003d - R/(ka) je druga, horizontalna asimptota karakteristika.

Co(7) i co zavisnosti (M) u skladu sa (4.79) i (4.80) imaju hiperbolički karakter, što omogućava, uzimajući u obzir izvršenu analizu, da ih predstavimo u obliku krivih prikazanih na sl. 4.38.

Posebnost dobijenih karakteristika je da pri malim strujama i obrtnim momentima brzina motora poprima velike vrijednosti, dok karakteristike ne prelaze os brzine. Dakle, za serijski uzbudni motor u glavnom sklopnom krugu na Sl. 4.37 a ne postoje modovi idle move i generator koji radi paralelno sa mrežom (regenerativno kočenje), pošto u drugom kvadrantu ne postoje sekcije karakteristika.

Sa fizičke tačke gledišta, ovo se objašnjava činjenicom da je pri / -> 0 i M-> 0 magnetni fluks F -» 0 i brzina, u skladu sa (4.7), naglo raste. Imajte na umu da zbog prisustva preostalog fluksa magnetizacije u motoru F ref, broj obrtaja u praznom hodu praktično postoji i jednak je co 0 = U/(/sF ost).

Ostali načini rada motora slični su onima kod motora sa nezavisnom pobudom. Motorni mod se odvija na 0

Rezultirajući izrazi (4.79) i (4.80) mogu se koristiti za približne inženjerske proračune, budući da motori mogu raditi iu području zasićenja magnetnog sistema. Za precizne praktične proračune koriste se takozvane univerzalne karakteristike motora, prikazane na sl. 4.39. Oni predstavljaju

Rice. 4.38.

uzbuđenje:

o - elektromehanički; b- mehanički

Rice. 4.39. Raznovrsne karakteristike serijskog uzbuđenog DC motora:

7 - zavisnost brzine od struje; 2 - zavisnosti momenta izlivanja

su zavisnosti relativne brzine co* = co / conom (krive 1) i trenutak M* = M / M(kriva 2) na relativnu struju /* = / / / . Za dobijanje karakteristika sa većom preciznošću, zavisnost co*(/*) je predstavljena sa dve krive: za motore do 10 kW i više. Razmotrite upotrebu ovih karakteristika na konkretnom primjeru.

Problem 4.18*. Izračunajte i nacrtajte prirodne karakteristike serijski pobuđenog motora tipa D31 sa sljedećim podacima R nš = 8 kW; pish = 800 rpm; U= 220 V; / nom = 46,5 A; L„ ohm \u003d °.78.

1. Odredite nazivnu brzinu co i moment M nom:

2. Prvo postavljanjem relativnih vrijednosti struje / *, prema univerzalnim karakteristikama motora (slika 4.39) nalazimo relativne vrijednosti momenta M* i brzina ko*. Zatim, množenjem dobijenih relativnih vrijednosti varijabli sa njihovim nominalnim vrijednostima, dobijamo bodove za konstruisanje željenih karakteristika motora (vidi tabelu 4.1).

Tabela 4.1

Proračun karakteristika motora

Varijabilna	Numeričke vrijednosti
a > \u003d (th * u nom-rad / s
M = M*M H om i m

Na osnovu dobijenih podataka gradimo prirodne karakteristike motora: elektromehanički ko(/) - kriva 1 i mehanički (M)- kriva 3 na sl. 4.40 a, b.

Rice. 4.40.

a- elektromehanički: 7 - prirodni; 2 - reostatski; b - mehanički: 3 - prirodno

Pobudni namotaj je povezan na nezavisni izvor. Karakteristike motora su iste kao kod motora s permanentnim magnetom. Brzina rotacije kontrolira se otporom u kolu armature. Regulira se i reostatom (regulirajući otpor) u krugu uzbudnog namota, ali ako se njegova vrijednost pretjerano smanji ili ako pukne, struja armature se povećava do opasnih vrijednosti. Motori sa nezavisnom pobudom ne smiju se pokretati u praznom hodu ili s malim opterećenjem na vratilu. Brzina rotacije će se naglo povećati i motor će se oštetiti.

Šema nezavisne pobude

Preostala kola se nazivaju kola sa samopobudom.

Paralelna ekscitacija

Namotaji rotora i pobudni namotaji su povezani paralelno na isti izvor napajanja. S ovim uključivanjem, struja kroz pobudni namotaj je nekoliko puta manja nego kroz rotor. Karakteristike elektromotora su teške, što im omogućava da se koriste za pogon alatnih mašina, ventilatora.

Podešavanje brzine rotacije osigurava se uključivanjem reostata u krug rotora ili u seriji s pobudnim namotom.

Paralelno uzbudno kolo

sekvencijalno pobuđivanje

Pobudni namotaj je povezan serijski sa sidrenim namotom, kroz njih teče ista struja. Brzina takvog motora ovisi o njegovom opterećenju, ne može se uključiti u praznom hodu. Ali ima dobre početne karakteristike, pa se serijski krug pobude koristi u elektrificiranim vozilima.

Serijski krug pobude

pomešano uzbuđenje

Ova shema koristi dva pobudna namota koja se nalaze u parovima na svakom od polova motora. Mogu se povezati tako da se njihovi tokovi sabiraju ili oduzimaju. Kao rezultat toga, motor može imati karakteristike slične serijskoj ili paralelnoj pobudi.

Mješovita pobudna shema

Za promjenu smjera rotacije promijeniti polaritet jednog od pobudnih namotaja. Za kontrolu pokretanja elektromotora i brzine njegove rotacije koristi se postupno prebacivanje otpora.

33. Karakteristike DPT sa nezavisnom pobudom.

DC motor nezavisne pobude (DPT NV) Kod ovog motora (slika 1) namotaj polja je povezan na poseban izvor napajanja. Podešavajući reostat r reg uključen je u krug pobudnog namotaja, a dodatni (početni) reostat R p uključen je u krug armature. Karakteristična karakteristika NV DPT je njegova pobudna struja ja unutra nezavisno od struje armature ja sam pošto je napajanje namotaja pobude nezavisno.

Shema DC motora nezavisne pobude (DPT NV)

Slika 1

Mehanička karakteristika DC motora nezavisne pobude (dpt nv)

Jednačina za mehaničku karakteristiku DC motora nezavisne pobude ima oblik

gdje je: n 0 - broj okretaja osovine motora u praznom hodu. Δn - promjena brzine motora pod djelovanjem mehaničkog opterećenja.

Iz ove jednačine proizilazi da su mehaničke karakteristike DC motora nezavisne pobude (DPT NV) pravolinijske i sijeku y-osu u tački praznog hoda n 0 (slika 13.13 a), pri čemu se mijenja brzina motora Δn, zbog promjene njegovog mehaničkog opterećenja, proporcionalan je otporu armaturnog kola R a =∑R + R ekst. Prema tome, na najnižem otporu kruga armature R a = ∑R, kada Rlok = 0 , odgovara najmanjoj razlici brzine Δn. U tom slučaju mehanička karakteristika postaje kruta (grafikon 1).

Mehaničke karakteristike motora, dobijene pri nazivnim naponima na armaturi i uzbudnim namotajima iu nedostatku dodatnih otpora u kolu armature, nazivaju se prirodno(grafikon 7).

ako barem jedan od navedenih parametara motora se mijenja (napon na namotajima armature ili pobude se razlikuje od nominalnih vrijednosti ili se mijenja otpor u kolu armature uvođenjem Rlok), tada se nazivaju mehaničke karakteristike vještački.

Umjetne mehaničke karakteristike dobivene uvođenjem dodatnog otpora Rext u krug armature nazivaju se i reostatskim (grafikoni 7, 2 i 3).

Pri ocjenjivanju svojstava podešavanja jednosmjernih motora mehaničke karakteristike su od najveće važnosti. n = f(M). Uz konstantan moment opterećenja na osovini motora s povećanjem otpora otpornika Rlok brzina rotacije se smanjuje. Otpor otpornika Rlok da se dobije veštačka mehanička karakteristika koja odgovara potrebnoj brzini n pri datom opterećenju (obično nominalnom) za motore nezavisne pobude:

gdje je U napon napajanja kruga armature motora, V; I i - struja armature koja odgovara datom opterećenju motora, A; n - potrebna brzina, o/min; n 0 - broj obrtaja u praznom hodu, o/min.

Brzina u praznom hodu n 0 je granična brzina, iznad koje se motor prebacuje u generatorski mod. Ova brzina premašuje nominalnu nnom onoliko koliko nazivni napon U nom doveden u krug armature premašuje armaturnu EMF Ei nom pri nazivnom opterećenju motora.

Na oblik mehaničkih karakteristika motora utječe vrijednost glavnog magnetskog toka pobude F. Kada se smanjuje F(kada se otpor otpornika r reg povećava), brzina praznog hoda motora n 0 i razlika brzina Δn se povećavaju. To dovodi do značajne promjene krutosti mehaničkih karakteristika motora (slika 13.13, b). Ako promijenite napon na namotu armature U (sa nepromijenjenim R ext i R reg), tada se mijenja n 0, a Δn ostaje nepromijenjen [vidi. (13.10)]. Kao rezultat, mehaničke karakteristike se pomjeraju duž y-ose, ostajući paralelne jedna s drugom (slika 13.13, c). Time se stvaraju najpovoljniji uslovi za regulaciju brzine motora promjenom napona U napaja se u krug armature. Ova metoda regulacije brzine postala je najrasprostranjenija i zbog razvoja i široke upotrebe podesivih tiristorskih pretvarača napona.

8. Elektromagnetski moment koji razvija armatura DC mašine.

9. Uzroci varničenja ispod četke u DC mašinama.

10. Pravolinijsko prebacivanje.

11.Karakteristike generatora nezavisne pobude.

12. Samopobuda generatora paralelne pobude.

13.Karakteristike generatora mješovite pobude.

14. Gubici i efikasnost DC motora.

16.Karakteristike motora sekvencijalne pobude.

15.Karakteristike motora paralelne pobude.

17.Karakteristike motora mješovite pobude.

18. Regulacija frekvencije rotacije DC motora.

19. Pokretanje DC motora: direktna veza, od pomoćnog pretvarača i uz pomoć startnog reostata.

20. Kočenje DC motora.

Sinhrone AC mašine.

22. Formiranje rotacionog magnetnog polja u dvofaznom i trofaznom sistemu.

23. Mds namotaji sinhronih mašina naizmenične struje.

1. Proračun magnetnog naprezanja zračnog raspora.

24.Principi rada i kola namotaja AC mašina.

25. Imenovanje sinhronog generatora i motora.

1. DC motori, sa armaturom od permanentnog magneta;

26. Metode pobude sinhronih mašina.

27. Prednosti i nedostaci sinhronog motora.

2. Start asinhronog motora.

28. Reakcija armature sinhronog generatora sa aktivnim, induktivnim, kapacitivnim i mješovitim opterećenjem.

29. Magnetski tokovi i emf sinhronog generatora.

1. Sila magnetiziranja pobudnog namotaja f/ stvara magnetski pobudni fluks Fu, koji indukuje glavnu emf generatora e0 u namotu statora.

30. Prazan hod sinhronog generatora.

31. Paralelni rad sinhronog generatora sa mrežom.

1. Tačan;

2. Rough;

3. Samosinhronizacija.

32. Elektromagnetna snaga sinhrone mašine.

33. Regulacija aktivne i reaktivne snage sinhronog generatora.

34. Iznenadni kratki spoj sinhronog generatora.

1. Mehanička i termička oštećenja električne opreme.

2. Start asinhronog motora.

1. Počnite s pomoćnim motorom.

2. Start asinhronog motora.

1. Počnite s pomoćnim motorom.

2. Start asinhronog motora.

1. Sila magnetiziranja pobudnog namotaja f/ stvara magnetski pobudni fluks Fu, koji indukuje glavnu emf motora e0 u namotu statora.

Asinhrone mašine naizmenične struje.

37. Projektovanje asinhronog motora.

2,8 / 1,8 A - odnos maksimalne struje prema nazivnoj

1360 R/min - nazivna brzina, o/min

Ip54 - stepen zaštite.

38. Rad asinhrone mašine sa rotirajućim rotorom.

2. Ali ako se pod dejstvom sila spuštanja rotor okreće do brzine veće od sinhrone, tada će mašina preći u generatorski režim

3. Režim opozicije, sl. 106.

39. Asinhrona mašina sa fiksnim rotorom.

40. Prijelaz sa pravog asinhronog motora na ekvivalentno kolo.

41. Analiza ekvivalentnog kola asinhronog motora u obliku slova T.

42. Analiza ekvivalentnog kola u obliku slova L asinhronog motora.

43. Gubici asinhronog motora i efikasnost asinhronog motora.

44. Vektorski dijagram asinhronog motora.

47. Elektromagnetna snaga i moment indukcionog motora.

48. Mehaničke karakteristike sa promjenama napona i otpora rotora.

1. Kada se napon koji se dovodi do motora promijeni, moment se mijenja, jer je proporcionalan kvadratu napona.

49. Parazitni momenti asinhronog motora.

17.Karakteristike motora mješovite pobude.

Šematski dijagram motora mješovite pobude prikazan je na sl. 1. Ovaj motor ima dva pobudna namotaja - paralelni (shunt, SHO), spojeni paralelno na armaturno kolo, i serijski (serijski, CO), spojeni serijski na armaturno kolo. Ovi namoti magnetnog fluksa mogu se spojiti u skladu sa ili kontra.

Rice. 1 - Shema elektromotora mješovite pobude.

Kada su pobudni namotaji uključeni suglasno, njihovi MMF-ovi se sabiraju i rezultirajući fluks F je približno jednak zbiru fluksa koje stvaraju oba namota. Uz suprotnu vezu, rezultirajući fluks jednak je razlici između tokova paralelnog i serijskog namotaja. U skladu s tim, svojstva i karakteristike elektromotora mješovite pobude zavise od načina uključivanja namotaja i omjera njihovog MMF-a.

karakteristika brzine n=f (Ia) pri U=Un i Iv=const (ovdje je Iv struja u paralelnom namotaju).

S povećanjem opterećenja, rezultirajući magnetni tok sa uključivanjem suglasnika namotaja raste, ali u manjoj mjeri nego kod serijskog uzbudnog motora, stoga se karakteristika brzine u ovom slučaju pokazuje mekšom od one kod motora paralelni uzbudni motor, ali tvrđi od motora serijskog pobudnog motora.

Omjer između MMF-a namotaja može varirati u širokom rasponu. Motori sa slabim serijskim namotajem imaju blago opadajuću karakteristiku brzine (kriva 1, slika 2).

Rice. 2 - Brzinske karakteristike motora mješovite pobude.

Što je veći udio serijskih namotaja u stvaranju MDS-a, to je bliže karakteristika brzine približava se karakteristici serijskog uzbudnog motora. Na Sl. 2, linija 3 prikazuje jednu od intermedijarnih karakteristika motora mješovite pobude, a za poređenje je data karakteristika motora sa sekvencijalnim pobudama (kriva 2).

Kada se serijski namotaj uključi u suprotnom smjeru, rezultirajući magnetski tok opada s povećanjem opterećenja, što dovodi do povećanja brzine motora (kriva 4). S takvom brzinskom karakteristikom, rad motora može se pokazati nestabilnim, jer. tok serijskog namotaja može uvelike smanjiti rezultirajući magnetni tok. Stoga se ne koriste motori sa suprotnim namotajima.

Mehanička karakteristika n=f (M) sa U=Un i Iv=konst. motor mješovite pobude prikazan je na slici 3 (linija 2).

Rice. 3 - Mehaničke karakteristike motora mješovite pobude.

Nalazi se između mehaničkih karakteristika motora paralelne (kriva 1) i serijske (kriva 3) pobude. Odgovarajućim odabirom MMF-a oba namotaja, moguće je dobiti elektromotor sa karakteristikom bliskom onoj kod paralelnog ili serijskog uzbudnog motora.

Obim motora sekvencijalne, paralelne i mješovite pobude.

Stoga su za serijske pobudne motore preopterećenja momenta manje opasna. U tom smislu, serijski uzbudni motori imaju značajne prednosti u slučaju otežanih uvjeta pokretanja i promjene momenta opterećenja u širokom rasponu. Imaju široku primjenu za električnu vuču (tramvaji, metro, trolejbusi, električne lokomotive i dizel lokomotive na željeznici) i u instalacijama za dizanje i transport.

Prirodne brze i mehaničke karakteristike, opseg u motorima paralelne pobude.

Prirodne brze i mehaničke karakteristike, primena u motorima mešovite pobude.

Serijski pobuđeni DC motori su manje uobičajeni od drugih motora. Koriste se u instalacijama s opterećenjem koje ne dozvoljava rad u praznom hodu. Kasnije će se pokazati da pokretanje serijskog pokretačkog motora u stanju mirovanja može dovesti do uništenja motora. Dijagram povezivanja motora prikazan je na sl. 3.8.

Struja armature motora je ujedno i pobudna struja, budući da je pobudni namotaj OB-a povezan serijski
sa sidrom. Otpor pobudnog namota je prilično mali, jer se pri visokim strujama armature sila magnetiziranja dovoljna za stvaranje nominalnog magnetskog fluksa i nominalne indukcije u procjepu postiže malim brojem zavoja žice velikog presjeka. Pobudne zavojnice se nalaze na glavnim polovima mašine. Dodatni reostat se može spojiti u seriju sa armaturom, koji se može koristiti za ograničavanje startne struje motora.

karakteristika brzine

Prirodna karakteristika brzine kod motora sa sekvencijalnim pobudama izražena je ovisnošću at
U = U n = konst. U nedostatku dodatnog reostata
u krugu armature motora, otpor kruga je određen zbirom otpora armature i pobudnog namota , koji su dovoljno mali. Karakteristika brzine je opisana istom jednadžbom koja opisuje brzinsku karakteristiku motora sa nezavisnom pobudom

Razlika je u tome što magnetni tok mašine F koju stvara struja armature I prema krivulji magnetizacije magnetnog kola mašine. Da bismo pojednostavili analizu, pretpostavljamo da je magnetni tok mašine proporcionalan struji namotaja polja, odnosno struji armature. Onda , gdje k- koeficijent proporcionalnosti.

Zamjenom magnetskog fluksa u jednadžbi karakteristične brzine dobijamo jednačinu:

.

Grafikon karakteristike brzine prikazan je na sl. 3.9.

Iz dobivene karakteristike proizlazi da je u praznom hodu, tj. pri strujama armature blizu nule, brzina armature nekoliko puta veća od nominalne vrijednosti, a kada struja armature teži nuli, brzina teži beskonačnosti (kod armature struja u prvom članu rezultirajući izraz je uključen u nazivnik). Ako smatramo da je formula važeća za vrlo velike struje armature, onda možemo pretpostaviti da je . Rezultirajuća jednadžba vam omogućava da dobijete vrijednost trenutne jačine I, pri čemu će frekvencija rotacije armature biti jednaka nuli. At pravi motori sekvencijalno pobuđivanje pri određenim vrijednostima struje, magnetni krug stroja ulazi u zasićenje, a magnetski tok stroja se neznatno mijenja sa značajnim promjenama struje.

Karakteristika pokazuje da promjena struje armature motora u području malih vrijednosti dovodi do značajnih promjena u brzini.

Karakteristika mehaničkog momenta

Razmotrite karakteristiku momenta DC motora sa serijskom pobudom. , at U = U n = konst .

Kao što je već prikazano, . Ako magnetni krug mašine nije zasićen, magnetni tok je proporcionalan struji armature ,
i elektromagnetski moment Mće biti proporcionalna kvadratu struje armature .

Rezultirajuća formula sa matematičke tačke gledišta je parabola (kriva 1 na sl. 3.10). Realna karakteristika je niža od teorijske (kriva 2 na sl. 3.10), budući da zbog zasićenja magnetnog kola mašine, magnetni fluks nije proporcionalan struji namotaja polja ili struji armature u ovom slučaju.

Karakteristika momenta DC motora sa serijskom pobudom prikazana je na slici 3.10.

Efikasnost motora sekvencijalno pobuđivanje

Formula koja određuje zavisnost efikasnosti motora od struje armature je ista za sve istosmerne motore i ne zavisi od načina pobude. Za serijske pobudne motore, kada se struja armature promijeni, mehanički gubici i gubici u čeliku mašine su praktički nezavisni od struje. I Ja sam. Gubici u namotaju polja i u kolu armature proporcionalni su kvadratu struje armature. Efikasnost dostiže svoju maksimalnu vrijednost (slika 3.11) pri takvim vrijednostima struje kada je zbir gubitaka čelika i mehaničkih gubitaka jednak zbiru gubitaka u pobudnom namotu i kolu armature.

Pri nazivnoj struji, efikasnost motora je nešto manja od maksimalne vrijednosti.

Mehaničke karakteristike serijskog uzbudnog motora

Prirodna mehanička karakteristika serijskog uzbudnog motora, tj. ovisnost brzine rotacije od mehaničkog momenta na osovini motora , smatra se pri konstantnom naponu napajanja jednak nazivni napon U = U n = konst . Ako magnetni krug mašine nije zasićen, kao što je već rečeno, magnetni fluks je proporcionalan struji armature, tj. , a mehanički moment je proporcionalan kvadratu struje . Struja armature je u ovom slučaju jednaka

i frekvenciju rotacije

Or .

Zamjenjujući umjesto struje njen izraz kroz mehanički moment, dobijamo

.

Označiti i ,

dobijamo .

Rezultirajuća jednačina je hiperbola koja siječe os momenata u tački .

Jer ili .

Početni moment takvih motora je deset puta veći od nazivnog momenta motora.

Rice. 3.12

Opšti prikaz mehaničke karakteristike serijski pobuđenog DC motora prikazan je na sl. 3.12.

U stanju mirovanja, brzina teži beskonačnosti. Ovo proizilazi iz analitičkog izraza za mehaničku karakteristiku at M → 0.

Kod pravih serijskih pobudnih motora, brzina u praznom hodu armature može biti nekoliko puta veća od nazivne brzine. Takav višak je opasan i može dovesti do uništenja mašine. Iz tog razloga, serijski uzbudni motori rade u uslovima konstantnog mehaničkog opterećenja koji ne dozvoljavaju rad u praznom hodu. Ova vrsta mehaničkih karakteristika se naziva mekim mehaničkim karakteristikama, odnosno takvim mehaničkim karakteristikama koje ukazuju na značajnu promjenu brzine rotacije s promjenom momenta na osovini motora.

3.4.3. Karakteristike DC motora
mješovita ekscitacija

Dijagram povezivanja motora mješovite pobude prikazan je na sl. 3.13.

D

Serijski pobudni namotaj OB2 može se uključiti tako da se njegov magnetni tok može, ali i ne mora podudarati u smjeru s magnetskim tokom paralelnog namotaja OB1. Ako se sile magnetiziranja namota poklapaju u smjeru, tada će ukupni magnetski tok mašine biti jednak zbroju magnetnih tokova pojedinačnih namotaja. Brzina armature n može se dobiti iz izraza

.

U rezultirajućoj jednadžbi i su magnetni tokovi paralelnih i serijskih pobudnih namotaja.

U zavisnosti od odnosa magnetnih tokova, karakteristika brzine je predstavljena krivuljom koja zauzima međupoložaj između karakteristike istog motora sa paralelnim uzbudnim krugom i karakteristike motora sa serijskom pobudom (slika 3.14). Karakteristika obrtnog momenta će takođe zauzeti srednju poziciju između karakteristika serijskog i paralelnog pokretačkog motora.

Općenito, s povećanjem okretnog momenta, brzina armature se smanjuje. S određenim brojem zavoja serijskog namotaja može se dobiti vrlo kruta mehanička karakteristika, kada se frekvencija rotacije armature praktički neće promijeniti kada se promijeni mehanički moment na osovini.

Ako se magnetni tokovi namota ne podudaraju u smjeru (kada su namoti uključeni u suprotnom smjeru), tada se ovisnost brzine armature motora o fluksovima opisuje jednadžbom

.

Kako se opterećenje povećava, struja armature će se povećati. S povećanjem struje, magnetski tok će se povećati, a brzina rotacije n smanjiti. Dakle, mehanička karakteristika motora mješovite pobude sa uključivanjem suglasnika namotaja je vrlo meka (vidi sliku 3.14).