Порушення в двигунах постійного струму

Доброго часу доби, дорогі читачі! У цій статті я розповім про те, що таке збудження в двигунах постійного струму і «з чим його їдять».

Напевно, кожен з нас в дитинстві мав іграшки з електроприводом. Ті ж, хто в ті роки відрізнявся Цікаво, не упустили можливість розібрати ці іграшки, щоб подивитися, а що там всередині.

Зазирнувши всередину такої іграшки, нами був знайдений маленький електромоторчик постійного струму. Природно, тоді ми і не замислювалися над тим, чому він працює. Деякі з нас, знайшовши в іграшці моторчик, вирішувалися розібрати і його. Ось ці-то цікаві товариші, розібравши моторчик, знаходили там постійний магніт (іноді не один), щітки і якір з колектором.

Порушення в двигунах постійного струму

Так ось, як раз постійний магніт і є найпростішою системою збудження для моторів постійного струму. Адже якір моторчика обертається тільки тоді, коли навколо нього має місце постійне магнітне поле, яке і створюється за допомогою постійного магніту.

Двигуни постійного струму промислових масштабів, як збудників, використовують спеціальні обмотки, іменовані обмотками збудження.

Підключення ж цих обмоток може бути найрізноманітнішим. Вони можуть включатися паралельно якоря, послідовно з ним, змішано і, навіть, незалежно від них.

До речі, моторчики, що мають в якості збудника постійний магніт, вважаються пристроями з незалежним збудженням.

Збудлива обмотка складається з значно більшої кількості витків, ніж якірна. У зв`язку з цим, ток якірної обмотки в десятки разів перевершує струм збудливою. Швидкість обертання такого движка може змінюватися в залежності від навантаження і магнітного потоку. Завдяки властивостям підключення, движки паралельного включення досить мало схильні до зміни частоти обертання.



Тепер розглянемо варіант роздільного підключення робочої і збудливою обмоток. Такий движок іменується мотором з незалежним збудженням. Швидкість такого движка може регулюватися за допомогою зміни опору якірного ланцюга або магнітного потоку.

Тут є невеликий нюанс: не варто занадто зменшувати струм збудження при такому включенні двигуна, оскільки це може призвести до дуже великим підйомом якірного струму. Тим же самим небезпечний і обрив ланцюга збудження цих двигунів. Крім того, якщо навантаження мотора з таким включенням мала, або при його включенні на холостий хід може статися такий сильний його розгін, що виникне небезпека для движка.

Як я вже говорив, різновидом ДПТ незалежного збудження вважаються пристрої, що мають в якості збудника постійні магніти. Скажу кілька слів і про них.

Оскільки ДПТ і машини синхронного типу можуть використовувати замість збудників постійні магніти, то подібний варіант вважається досить привабливим. І ось чому:

  • у такого пристрою знижено споживання струму за рахунок зменшення числа обмоток, в результаті чого такі показники подібних машин, як ККД, виявляються вищими;
  • з використанням замість збудника постійних магнітів спрощується конструкція збуджуючих ланцюгів движка, що підвищує його надійність, адже постійний магніт не вимагає харчування, отже, у такого мотора немає токоз`ємного вузла на роторі.

Тепер про послідовне включення обмоток (двигуни з послідовним збудженням).

У цьому варіанті підключення, якірний струм буде і збудливим. Це стає причиною зміни магнітного потоку в сильній залежності від навантаження. Це є причиною великої небажаність пуску їх на холостому ходу і при маленькій навантаженні.

Застосування ж таке включення знайшло там, де потрібно значний момент пуску, або можливість витримування короткочасних перевантажень. У зв`язку з цим, їх застосовують, як засоби тяги для трамваїв, тролейбусів, електровозів, метро та підйомних кранів. Крім того, їх застосовують, як засіб запуску для ДВС (в якості стартерів).

Останнім варіантом включення двигунів постійного струму вважається їх змішане включення. Кожен з полюсів цих моторів оснащений парою обмоток, одна з яких паралельна, а інша - послідовна. Підключати їх можливо двома способами:

  • приголосний метод (в цьому випадку струми складаються);
  • зустрічний варіант (віднімання струмів).

Відповідно, в залежності від варіанту підключення (від чого змінюється і співвідношення магнітних потоків), такий мотор може виявитися наближений або до пристрою, що має послідовне збудження, або до движку з паралельним порушила.

У більшості випадків, основний обмоткою у них вважають послідовну обмотку, а паралельну - допоміжної. За рахунок паралельної обмотки у таких моторів швидкість при невеликих навантаженнях практично не зростає.

Якщо потрібне отримання значного моменту при пуску і можливість регулювання швидкості на змінних навантаженнях, використовується підключення приголосного типу. Зустрічне ж підключення використовується при необхідності отримання постійної швидкості при навантаженню, що змінюється.

Якщо виникає необхідність реверсування ДПТ (зміни напрямку його обертання), то змінюють напрямок струму в одній з його робочих обмоток.

Методом зміни полярності підключення клем двигуна можливо змінити напрямок тільки тих моторів, які включені за незалежною схемою, або движків з постійним магнітом як збудника. У всіх інших пристроях необхідна зміна напрямку струму в одній з робочих обмоток.

Крім того, двигуни постійного струму не можна включати методом підключення повного напруги. Це пов`язано з тим, що величина їх пускового струму приблизно в 2 десятка разів вище номінального (це залежить від розмірів і швидкості двигуна). Токи пуску двигунів великих розмірів можуть і в півсотні разів перевершувати їх номінальний робочий струм.

Токи великих величин здатні викликати ефект кругового іскріння колектора, в результаті чого колектор руйнується.

Щоб виконати включення ДПТ, використовується методика плавного включення, або застосування пускових реостатів. Включення прямого типу можливо лише на невеликих напругах і для маленьких движків, що мають великий опір якірної обмотки.

Пишіть коментарі, доповнення до статті, може я щось пропустив. Ви можете подивитися на карту сайту, буду радий, якщо ви знайдете на моєму сайті ще що-небудь корисне. Всього найкращого.


Поділися в соц. мережах:

Увага, тільки СЬОГОДНІ!
По темі: