Классификация двигателей постоянного тока: Классификация электродвигателей

Содержание

Классификация электродвигателей

В зависимости от назначения, от предполагаемых режимов и условий работы, от типа питания и т. д., все электродвигатели можно классифицировать по нескольким параметрам: по принципу получения рабочего момента, по способу работы, по роду тока питания, по способу управления фазами, по типу возбуждения и т. д. Давайте же рассмотрим классификацию электродвигателей более подробно.

Возникновение вращающего момента

Вращающий момент в электродвигателях может быть получен одним из двух способов: по принципу магнитного гистерезиса либо чисто магнитоэлектрически. Гистерезисный двигатель получает вращающий момент посредством явления гистерезиса во время перемагничивания магнитно-твердого ротора, в то время как у магнитоэлектрического двигателя вращающий момент является результатом взаимодействия явных магнитных полюсов ротора и статора.

Магнитоэлектрические двигатели по праву составляют сегодня львиную долю всего обилия электродвигателей, применяемых в очень многих областях.

Они подразделяются по роду питающего тока на: двигатели постоянного тока, двигатели переменного тока и универсальные двигатели.

В отличие от магнитоэлектрического двигателя, в гистерезисном двигателе допускается перемещение намагниченности ротора относительно его геометрических осей, и именно данная особенность не позволяет распространять на синхронный режим работы гистерезисного двигателя общие закономерности магнитоэлектрического преобразования. 

Двигатели постоянного тока 

У двигателя, который питается постоянным током, за переключение фаз отвечает сам двигатель. Это значит, что хотя на электрическую машину и подается постоянный ток, тем не менее, благодаря действию внутренних механизмов устройства, магнитное поле оказывается движущимся и становится в состоянии поддерживать вращающий момент ротора (как будто в обмотке статора действует переменный ток).

По способу создания движущегося магнитного поля, двигатели постоянного тока подразделяются на вентильные (бесколлекторные) и коллекторные. Бесколлекторные двигатели имеют в своей конструкции электронные инверторы, которые и осуществляют переключение фаз. Коллекторные же двигатели традиционно оснащены щеточно-коллекторными узлами, которые призваны чисто механически синхронизировать питание обмоток двигателя с вращением его движущихся частей.

Возбуждение коллекторных двигателей

Коллекторные двигатели по способу возбуждения бывают следующих видов: с независимым возбуждением от постоянных магнитов или от электромагнитов, либо с самовозбуждением. Двигатели с возбуждением от постоянных магнитов содержат магниты на роторе. Двигатели с самовозбуждением имеют на роторе специальную якорную обмотку, которая может быть включена параллельно, последовательно или смешано со специальной обмоткой возбуждения.

Двигатель пульсирующего тока

На двигатель постоянного тока похож двигатель пульсирующего тока. Отличие заключается в наличии шихтованных вставок на остове, а также дополнительных шихтованных полюсов. Кроме того, у двигателя пульсирующего тока имеется компенсационная обмотка. Применение такие двигатели находит в электровозах, где они обычно питается выпрямленным переменным током.

Двигатель переменного тока

Двигатели переменного тока, как ясно из названия, питаются током переменным. Бывают они синхронными и асинхронными. 

У синхронных двигателей переменного тока магнитное поле статора движется с той же угловой скоростью, что и ротор, а у асинхронных всегда есть некое отставание (характеризующееся величиной скольжения s) — магнитное поле статора в своем движении как бы опережает ротор, который в свою очередь все время стремится его догнать.

Синхронные двигатели больших мощностей (мощностью в сотни киловатт) имеют на роторе обмотки возбуждения. Роторы менее мощных синхронных двигателей оснащены постоянными магнитами, которые и образуют полюса. Гистерезисные двигатели тоже в принципе относятся к синхронным.

Шаговые двигатели — это особая категория синхронных двигателей с высокой точностью управления скоростью вращения, вплоть до дискретного счета шагов.

Вентильные синхронные реактивные двигатели получают питание через инвертор. Смотрите по этой теме: Современные синхронные реактивные двигатели

Асинхронные двигатели переменного тока отличаются тем, что у них угловая скорость вращения ротора всегда меньше чем угловая скорость вращения магнитного поля статора. Асинхронные двигатели бывают однофазными (с пусковой обмоткой), двухфазными (к ним относится и конденсаторный двигатель), трехфазными и многофазными.


ЭлектроВести (elektrovesti.net) — новости мировой энергетики и возобновляемой энергетики Украины 

 

Классификация электродвигателей — Электрический двигатель

По принципу возникновения вращающего момента электродвигатели можно разделить на гистерезисные и магнитоэлектрические. У двигателей первой группы вращающий момент создается вследствие гистерезиса при перемагничивании ротора. Данные двигатели не являются традиционными и не широко распространены в промышленности.

Наиболее распространены магнитоэлектрические двигатели, которые по типу потребляемой энергии подразделяется на две большие группы — на двигатели постоянного тока и двигатели переменного тока (также существуют универсальные двигатели, которые могут питаться обоими видами тока).

Двигатели постоянного тока

Двигатель постоянного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется постоянным током. Данная группа двигателей в свою очередь по наличию щёточно-коллекторного узла подразделяется на:

  1. коллекторные двигатели;
  2. бесколлекторные двигатели.

Щёточно-коллекторный узел обеспечивает электрическое соединение цепей вращающейся и неподвижной части машины и является наиболее ненадежным и сложным в обслуживании конструктивным элементом.

По типу возбуждения коллекторные двигатели можно разделить на:

  1. двигатели с независимым возбуждением от электромагнитов и постоянных магнитов;
  2. двигатели с самовозбуждением .

Двигатели с самовозбуждением делятся на:

  1. Двигатели с параллельным возбуждением;(обмотка якоря включается параллельно обмотке возбуждения)
  2. Двигатели последовательного возбуждения;(обмотка якоря включается последовательно обмотке возбуждения)
  3. Двигатели смешанного возбуждения. (обмотка возбуждения включается частично последовательно частично параллельно обмотке якоря)

Бесколлекторные двигатели (вентильные двигатели) — электродвигатели, выполненные в виде замкнутой системы с использованием датчика положения ротора, системы управления (преобразователя координат) и силового полупроводникового преобразователя (инвертора). Принцип работы данных двигателей аналогичен принципу работы синхронных двигателей.

Двигатель постоянного тока в разрезе. Справа расположен коллектор с щётками

Двигатели переменного тока

Двигатель переменного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется переменным током. По принципу работы эти двигатели разделяются на синхронные и асинхронные двигатели. Принципиальное различие состоит в том, что в синхронных машинах первая гармоника магнитодвижущей силы статора движется со скоростью вращения ротора (благодаря чему сам ротор вращается со скоростью вращения магнитного поля в статоре), а у асинхронных — всегда есть разница между скоростью вращения ротора и скоростью вращения магнитного поля в статоре (поле вращается быстрее ротора).

Синхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, ротор которого вращается синхронно с магнитным полем питающего напряжения. Данные двигатели обычно используются при больших мощностях (от сотен киловатт и выше).

Существуют синхронные двигатели с дискретным угловым перемещением ротора — шаговые двигатели. У них заданное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение осуществляется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие. Ещё один вид синхронных двигателей — вентильный реактивный электродвигатель, питание обмоток которого формируется при помощи полупроводниковых элементов.

Асинхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора отличается от частоты вращающего магнитного поля, создаваемого питающим напряжением. Эти двигатели наиболее распространены в настоящее время.

По количеству фаз двигатели переменного тока подразделяются на:

однофазные — запускаются вручную, или имеют пусковую обмотку, или имеют фазосдвигающую цепь;

двухфазные — в том числе конденсаторные;

трёхфазные;

многофазные;


Универсальный коллекторный электродвигатель

Универсальный коллекторный электродвигатель — коллекторный электродвигатель, который может работать и на постоянном токе и на переменном токе. Изготавливается только с последовательной обмоткой возбуждения на мощности до 200 Вт. Статор выполняется шихтованным из специальной электротехнической стали. Обмотка возбуждения включается частично при переменном токе и полностью при постоянном. Для переменного тока номинальные напряжения 127,220., для постоянного 110.220. Применяется в бытовых аппаратах, электроинструментах. Двигатели переменного тока с питанием от промышленной сети 50 гц не позволяют получить частоту вращения выше 3000 об/мин. Поэтому для получения высоких частот применяют коллекторный электродвигатель, который к тому же получается легче и меньше двигателя переменного тока той же мощности или применяют специальные передаточные механизмы, изменяющие кинематические параметры механизма до необходимых нам (мультипликаторы). При применении преобразователей частоты или наличии сети повышенной частоты (100, 200, 400 Гц) двигатели переменного тока оказываются легче и меньше коллекторных двигателей (коллекторный узел иногда занимает половину пространства). Ресурс асинхронных двигателей переменного тока гораздо выше, чем у коллекторных, и определяется состоянием подшипников и изоляции обмоток.

Синхронный двигатель с датчиком положения ротора и инвертором является электронным аналогом коллекторного двигателя постоянного тока.

Классификация электродвигателей постоянного тока и их механические характеристики

По способу создания магнитного потока различают электродвигатели с постоянными магнитами и электромагнитами.

Электродвигатели с постоянными магнитами в силу относительно слабого магнитного потока изготовляют только небольшой мощности. Их используют в системах управления в качестве серводвигателей.

Для привода рабочих машин применяются двигатели с электромагнитами, которые по способу включения обмоток, называемых обмотками возбуждения, подразделяются на двигатели с независимым (рис. 2.1, а), параллельным (рис. 2.1, б), последовательным (рис. 2.1, в) и смешанным (рис. 2.1, г) возбуждением.

Различие между двигателями с независимым и параллельным возбуждением заключается в том, что у первого обмотка возбуждения LM1 и якорь М питаются от различных источников постоянного тока, а у второго LM2 и М — от одного.

Напряжение возбуждения у двигателей с независимым возбуждением может быть равным напряжению приложенному к якорю, и отличным от него. У крупных двигателей в большинстве случаев напряжение возбуждения меньше напряжения, приложенного к якорю.

У двигателя с последовательным возбуждением обмотка возбуждения LM3 включена последовательно с якорем М. Напряжение возбуждения меньше напряжения, приложенного к якорю.

Двигатели с параллельным и последовательным возбуждением можно рассматривать как частный случай двигателя со смешанным возбуждением, имеющего 2 обмотки возбуждения LM2 и LM3. В цепь якоря включают пусковой реостат R1, а в цепь возбуждения регулирующий—R2.

Механической характеристикой электродвигателя называется зависимость частоты вращения от вращающего момента на его валу при неизменной схеме включения и постоянных параметрах питающей сети и элементов цепей якоря и возбуждения.

Характеристика называется естественной, если напряжение сети равно нормальному, а сопротивления реостатов R1 и R2 равны нулю (R1 = 0; R2 = 0), в противном случае характеристика называется искусственной.

Аналитическое выражение механической характеристики двигателя может быть получено из соотношений, приведенных в курсе общей электротехники:

Для этого определим ток якоря
и, подставив его в формулу для частоты вращения якоря, получим уравнение механической характеристики двигателя: При вращающем моменте М = 0 т. е. получим частоту вращения идеального холостого хода nx.
У двигателей с независимым и параллельным возбуждением последовательная обмотка отсутствует (см. рис. 2.1, а и б),
поэтому магнитный поток, если пренебречь реакцией якоря не зависит от тока якоря и при изменении вращающего момента двигателя остается постоянным: Ф = const. Следовательно, для этих двигателей уравнение механической характеристики может быть записано так:
где b — угловой коэффициент характеристики; Значение углового коэффициента b можно получить другим путем.

При вращающем моменте заторможенного двигателя М = Мп (М п — пусковой момент двигателя) частота вращения n = 0. Тогда 0 = nx — bМп и угловой коэффициент b = nx/Мп.

В этом случае механическая характеристика будет


Как видно из формул (2.1) и (2.2), механическая характеристика двигателей с независимым и параллельным возбуждением представляет собой прямую линию с угловым коэффициентом b (рис. 2.2, кривая 1), где b = tgβ.
У двигателя с последовательным возбуждением обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря, поэтому его магнитный поток является функцией тока якоря и механическая характеристика имеет вид гиперболы (кривая 2). При идеальном холостом ходе частота вращения неограниченно увеличивается. У реальных двигателей при номинальном режиме магнитная система близка к насыщению. Это вносит определенные искажения в форму механической характеристики, которая при перегрузках двигателя приближается к прямой линии,поскольку при насыщении магнитный поток становится практически постоянным и не зависит от момента.

Механическая характеристика двигателя со смешанным возбуждением (кривая 3) занимает промежуточное положение между механическими характеристиками двигателей с параллельным и последовательным возбуждением.
У него, как и у двигателей с параллельным и независимым возбуждением, частота вращения идеального холостого хода имеет определенное значение

где Ф1 — магнитный поток, создаваемый параллельной обмоткой возбуждения.

Его механическая характеристика криволинейна вследствие изменения магнитного потока, вызванного влиянием последовательной обмотки возбуждения.

Анализируя механические характеристики электродвигателей постоянного тока с различными способами включения обмоток возбуждения, можно прийти к выводу, что с изменением вращающего момента на валу электродвигателя его частота вращения изменяется незначительно у двигателя с параллельным возбуждением и в большей степени у двигателя с последовательным возбуждением.

Мощность, развиваемая электродвигателем,

где w — угловая скорость двигателя.

Следовательно, мощность, потребляемая из сети, у двигателя с последовательным возбуждением изменяется меньше.

Поэтому механическую характеристику двигателя с параллельным возбуждением называют жесткой, а характеристику двигателя с последовательным возбуждением — мягкой.

Характеристика двигателя со смешанным возбуждением обладает меньшей жесткостью, чем характеристика двигателя с параллельным возбуждением, но большей, чем характеристика двигателя с последовательным возбуждением.

Классификация электродвигателей

Электрический двигатель или электромеханический преобразователь – это машина вращательного типа, преобразующая электрическую энергию в механическую. Образование и выделение тепла – побочный эффект работы электродвигателя.

Вращающий момент в электродвигателе может создаваться при перемагничивании ротора вследствие гистерезиса, либо при взаимодействии магнитных полей статора и ротора, возникающих в них при подаче тока. Электродвигатели первой группы называют гистерезисными, применяют очень редко. Основная масса двигателей, используемых в промышленности, относится к группе магнитоэлектрических.

В зависимости от типа потребляемой энергии магнитоэлектрические двигатели подразделяются на двигатели постоянного и переменного тока. Существует также немногочисленная группа универсальных двигателей, которые питаются обоими видами тока.

Двигатели постоянного тока

По наличию щёточно-коллекторного узла двигатели постоянного тока делят на коллекторные и бесколлекторные. Щёточно-коллекторный узел предусмотрен для электрического соединения цепей статора и ротора. Этот узел электродвигателя является наиболее уязвимым, сложным в ремонте и обслуживании.

Внутри группы коллекторных двигателей существует деление на двигатели с самовозбуждением и независимым возбуждением от постоянных магнитов и электромагнитов.

В зависимости от особенностей взаимного подключения обмоток якоря и возбуждения внутри группы двигателей с самовозбуждением различают двигатели параллельного, последовательного и смешанного возбуждения.

Бесколлекторные или вентильные двигатели работают по тому же прицепу, что и синхронные двигатели постоянного тока. Представляют собой замкнутые системы, включающие силовой полупроводниковый преобразователь, преобразователь координат, датчик положения ротора.

Электродвигатели переменного тока

Двигатели переменного тока питаются от сетей переменного тока и подразделяются на синхронные и асинхронные.

В синхронных электродвигателях скорости вращения ротора и движения первой гармоники магнитодвижущей силы статора совпадают. Этот тип двигателей применяется при высоких мощностях.

К группе синхронных двигателей относят вентильные реактивные и шаговые электродвигатели. Питание обмоток вентильных реактивных двигателей формируется с помощью полупроводниковых элементов. Отличительная особенность шаговых электродвигателей – дискретное (шаговое) угловое перемещение ротора при работе. Последовательное перемещение ротора происходит при переключении напряжения питания с одних обмоток на другие.

Наибольшее распространение в современной промышленности получили асинхронные электродвигатели. Частоты вращающего магнитного поля, создаваемого напряжением питания и вращения ротора в двигателях асинхронного типа всегда разнятся.

Двигатели переменного тока различаются по количеству фаз. По этому признаку выделяют одно-, двух-, трех- и многофазные двигатели. Однофазные двигатели могут иметь фазосдвигающую цепь, либо пусковую обмотку, либо запускаться вручную.

В электроинструментах и бытовых приборах применяются коллекторные универсальные электродвигатели, которые могут работать от источников постоянного и переменного тока. Универсальные двигатели производятся только с последовательными обмотками возбуждения, которые при подаче постоянного тока включаются полностью, а при подаче переменного – частично.

Типы двигателей постоянного тока по способу возбуждения



2) Классификация двигателей постоянного тока по способу возбуждения. Достоинства и недостатки каждого способа. Области применения двигателей с различными способами возбуждения.

Электрические двигатели постоянного тока (ДПТ) – машины, преобразующие электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию. Эта механическая энергия используется для приведения во вращение какого-либо исполнительного механизма.

ДПТ по способу возбуждения делятся на:

— ДПТ параллельного возбуждения;

— ДПТ последовательного возбуждения;

— ДПТ смешанного возбуждения.

Двигатель параллельного возбуждения.

В двигателе параллельного возбуждения обмотка возбуждения включена на напряжение сети, т.е. параллельно обмотке якоря. Ток возбуждения составляет 3-5% от номинального значения тока двигателя. После пуска двигателя пусковой реостат полностью выведен, и к якорю двигателя подводится напряжение сети.

Характерной особенностью таких двигателей является независимость тока возбуждения (или потока возбуждения) от тока якоря машины. Разновидностью независимого возбуждения является возбуждение от постоянных магнитов.

Достоинства:

— большой диапазон скоростей;

— удобно и экономично регулировать величины тока возбуждения.

— наличие скользящего контакта в коллекторе;

— необходим источник постоянного тока.

Применение: в приводах вентиляторов, станков, а также в других случаях регулируемого электропривода, где требуется устойчивая работа при колебаниях нагрузки, так как они имеют жесткие механические характеристики и возможность плавного регулирования частоты вращения в широком диапазоне.

Двигатель последовательного возбуждения.

Обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря, поэтому ток возбуждения равен току якоря.

Режим холостого хода недопустим, т.к. при токе якоря, близком к нулю, ток возбуждения и магнитный поток также близки к нулю, частота вращения двигателя увеличивается в несколько раз по сравнению с номинальной, что может привести к механическому разрушению якоря.

Способность двигателей последовательного возбуждения развивать большой электромагнитный момент, пропорциональный квадрату тока якоря, обеспечивает этим двигателям хорошие пусковые свойства, т. е. большой пусковой момент при сравнительно малом токе якоря. Поэтому такие двигатели применяют в грузоподъёмных и тяговых приводах.

Двигатели последовательного возбуждения не создают таких больших толчков тока для питающей сети при резких увеличениях тормозного момента, какие создают двигатели параллельного возбуждения.

Двигатель смешанного возбуждения.

Имеет две обмотки возбуждения, одна из которых включена параллельно обмотке якоря, а другая — последовательно с ней.

Достоинство двигателя со смешанным возбуждением является то, что он обладает мягкой механической характеристикой, но может работать и в режиме холостого хода.

Двигатели смешанного возбуждения применяются в условиях, когда требуется большой пусковой момент, быстрое ускорение при пуске и допустимы значительные изменения скорости вращения при изменении нагрузки. Эти двигатели используются также в случаях, когда момент нагрузки изменяется в широких пределах, так как при этом мощность двигателя снижается, как и у двигателя с последовательным возбуждением. В связи с этим двигатели смешанного возбуждения применяются для привода на постоянном токе компрессоров, строгальных станков, печатных машин, прокатных станов, подъемников и т. д. В последнее время двигатели смешанного возбуждения используются также для электрической тяги, так как при этом легче, чем в случае применения двигателей последовательного возбуждения, осуществляется торможение подвижных составов с возвращением энергии в контактную сеть постоянного тока путем перевода машины в генераторный режим работы.

Источник

Способы возбуждения двигателя постоянного тока.

Под возбуждением электрических машин понимают создание в них магнитного поля, необходимого для работы электродвигателя. Схемы возбуждения электродвигателей постоянного тока показаны на рисунке.

Схемы возбуждения электродвигателей постоянного тока: а — независимое, б — параллельное, в — последовательное, г — смешанное

По способу возбуждения электрические двигатели постоянного тока делят на четыре группы:

1. С независимым возбуждением, у которых обмотка возбуждения НОВ питается от постороннего источника постоянного тока.

2. С параллельным возбуждением (шунтовые), у которых обмотка возбуждения ШОВ включается параллельно источнику питания обмотки якоря.

3. С последовательным возбуждением (сериесные), у которых обмотка возбуждения СОВ включена последовательно с якорной обмоткой.

4. Двигатели со смешаным возбуждением (компаундные), у которых имеется последовательная СОВ и параллельная ШОВ обмотки возбуждения.

Порядок установки переносных заземлений в электроустановках до 1000 В.

4,5 1, Устанавливать заземления на токоведущие части необходимо непосредственно после проверки отсутствия напряжения.

4.5.2. Переносные заземления сначала нужно присоединить к заземляющему устройству,а затем, после проверки отсутствия напряжения, установить на токоведущие части.Снимать переносное заземление необходимо в обратной последовательности:сначала снять его с токоведущих частей, а затем от заземляющего устройства.

4.5.3. Установка и снятие переносных заземлений должны выполняться в диэлектрических перчатках с применением в электроустановках выше 1000 В изолирующей штанги. Закреплять зажимы переносных заземлений следует этой же штангой или непосредственно руками в диэлектрических перчатках.

4.5.4. Запрещается пользоваться для заземления проводниками, не предназначенными для этой Дели, а также присоединять заземления посредством скрутки.

БИЛЕТ № 18

Закон Ома для полной цепи

Закон Ома для полной цепи – эмпирический (полученный из эксперимента) закон, который устанавливает связь между силой тока, электродвижущей силой (ЭДС) и внешним и внутренним сопротивлением в цепи.

При проведении реальных исследований электрических характеристик цепей с постоянным током необходимо учитывать сопротивление самого источника тока. Таким образом в физике осуществляется переход от идеального источника тока к реальному источнику тока, у которого есть свое сопротивление (см. рис. 1).

Рис. 1. Изображение идеального и реального источников тока

Рассмотрение источника тока с собственным сопротивлением обязывает использовать закон Ома для полной цепи.

Сформулируем закона Ома для полной цепи так (см. рис. 2): сила тока в полной цепи прямо пропорциональна ЭДС и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи, где под полным сопротивлением понимается сумма внешних и внутренних сопротивлений.

Рис. 2. Схема закона Ома для полной цепи.

Дата добавления: 2018-08-06 ; просмотров: 1241 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Способы возбуждения двигателя постоянного тока

2015-05-26
8691

Двигатели с электромагнитным возбуждением по способу возбуждения подразделяются следующим образом:

При независимом возбуждении якорь и обмотка возбуждения получают питание от различных источников постоянного тока. Иногда возникает необходимость изменения напряжения на якоре или на обмотке возбуждения, например для изменения скорости вращении.

Параллельное возбуждение. Источник питания один. Якорь и обмотка возбуждения подключаются параллельно.

Последовательное возбуждение. Источник питания один. Обмотка возбуждения и якорь соединены последовательно.

Двигатель смешанного возбуждения имеет две обмотки возбуждения. Одна подключается параллельно, другая – последовательно.

Эти двигатели имеют различные характеристики.

Источник

Возбуждение двигателя постоянного тока

Наличие обмотки возбуждения (ОВ) у двигателя постоянного тока позволяет осуществлять различные схемы подключения. В зависимости от того как включена ОВ, различают двигатели с независимым возбуждением, с самовозбуждением, которое делится на последовательное, параллельное и смешанное.

Двигатель с независимым возбуждением

В ДПТ с независимым возбуждением обмотку возбуждения подключают к отдельному источнику питания (рис. 1). Это может быть связано с различными напряжениями возбуждение Uв и напряжения цепи якоря U. При данной схеме подключения ОВ не имеет электрической связи с обмоткой якоря. Для уменьшения потерь в ОВ, и создания необходимой МДС необходимо уменьшить ток возбуждения, увеличив число витков. Обмотку возбуждения выполняют из малого числа витков, так чтобы ток Iв составлял 2…5% от Iя. Выбор данной схемы возбуждения для двигателя зависит от свойств электропривода.

ДПТ с параллельным возбуждением

По сути, схема подключения ОВ с параллельным возбуждением(рис.2) аналогична схеме с независимым возбуждением. Свойства двигателя при подключении по обеим схемам одинаковы. Плюсом данного вида подключения является то, что отпадает необходимость в отдельном источнике питания.

ДПТ с последовательным возбуждением

При подключении по данной схеме ОВ соединена последовательно цепи якоря (рис.3), при этом ток якоря равен току возбуждения. В связи с этим ОВ изготавливают из провода толстого сечения. Данную схему используют, если требуется обеспечить большой пусковой момент. При уменьшении нагрузки на валу меньше 25% от номинальной, частота вращения резко увеличивается и достигает опасных для двигателя значений. Характеристика ДПТ с последовательным возбуждением “мягкая”.

ДПТ со смешанным возбуждением

ДПТ со смешанным возбуждением (рис.4) имеет две ОВ, одна из которых соединена последовательна, а другая параллельно якорной цепи. При согласном соединении обмоток с увеличением нагрузки на валу растёт магнитный поток, что приводит к уменьшению частоты вращения. При встречном соединении суммарный магнитный поток с увеличением нагрузки уменьшается, что приводит к резкому увеличению частоты вращения. Это приводит двигатель к нестабильному режиму работы, поэтому последовательную обмотку выполняют из малого числа витков, чтобы при увеличении нагрузки магнитный поток снижался незначительно, тем самым стабилизируя работу двигателя.

Источник

✔ Виды электродвигателей и их особенности

Экономичность и надежность оборудования напрямую зависят от электродвигателя, поэтому его выбор требует серьезного подхода.

Посредством электродвигателя электрическая энергия преобразуется в механическую. Мощность, количество оборотов в минуту, напряжение и тип питания являются основными показателями электродвигателей. Также, большое значение имеют массогабаритные и энергетические показатели.

Электродвигатели обладают большими преимуществами. Так, по сравнению с тепловыми двигателями сопоставимой мощности, по размеру электрические двигатели намного компактнее. Они прекрасно подходят для установки на небольших площадках, например в оборудовании трамваев, электровозов и на станках различного назначения.

При их использовании не выделяется пар и продукты распада, что обеспечивает экологическую чистоту. Электродвигатели делятся на двигатели постоянного и переменного тока, шаговые электродвигатели, серводвигатели и линейные.

Электродвигатели переменного тока, в свою очередь, подразделяются на синхронные и асинхронные.
 

Электродвигатели постоянного тока

Используются для создания регулируемых электроприводов с высокими динамическими и эксплуатационными показателями. К таким показателям относятся высокая равномерность вращения и перезагрузочная способность. Их используют для комплектации бумагоделательных, красильно-отделочных и подъемно-транспортных машин, для полимерного оборудования, буровых станков и вспомогательных агрегатов экскаваторов. Часто они применяются для оснащения всех видов электротранспорта.
 

Электродвигатели переменного тока

Пользуются более высоким спросом, чем двигатели постоянного тока. Их часто используют в быту и в промышленности. Их производство намного дешевле, конструкция проще и надежнее, а эксплуатация достаточно проста. Практически вся домашняя бытовая техника оборудована электродвигателями переменного тока. Их используют в стиральных машинах, кухонных вытяжных устройствах и т.д. В крупной промышленности с их помощью приводится в движение станковое оборудование, лебедки для перемещения тяжелого груза, компрессоры, гидравлические и пневматические насосы и промышленные вентиляторы.
 

Шаговые электродвигатели

Действуют по принципу преобразования электрических импульсов в механическое перемещение дискретного характера. Большинство офисной и компьютерной техники оборудовано ими. Такие двигатели очень малы, но высокопродуктивны. Иногда и востребованы в отдельных отраслях промышленности.
 

Серводвигатели

Относятся к двигателям постоянного тока. Они высокотехнологичны. Их работа осуществляется посредством использования отрицательной обратной связи. Такой двигатель отличается особой мощностью и способен развивать высокую скорость вращения вала, регулировка которого осуществляется с помощью компьютерного обеспечения. Такая функция делает его востребованным при оборудовании поточных линий и в современных промышленных станках.
 

Линейные электродвигатели

Обладают уникальной способностью прямолинейного перемещения ротора и статора относительно друг друга. Такие двигатели незаменимы для работы механизмов, действие которых основано на поступательном и возвратно-поступательном движении рабочих органов. Использование линейного электродвигателя способно повысить надежность и экономичность механизма благодаря тому, что значительно упрощает его деятельность и почти полностью исключает механическую передачу.
 

Синхронные двигатели

Являются разновидностью электродвигателей переменного тока. Частота вращения их ротора равняется частоте вращения магнитного поля в воздушном зазоре. Их используют для компрессоров, крупных вентиляторов, насосов и генераторов постоянного тока, так как они работают с постоянной скоростью.
 

Асинхронные двигатели

Также, относятся к категории электродвигателей переменного тока. Частота вращения их ротора отличается от частоты вращения магнитного поля, которое создается током обмотки статора. Асинхронные двигатели разделяются на два типа, в зависимости от конструкции ротора: с короткозамкнутым ротором и фазным ротором. Конструкция статора в обоих видах одинакова, различие только в обмотке.

Электродвигатели незаменимы в современном мире. Благодаря им значительно облегчается работа людей. Их использование помогает снизить затрату человеческих сил и сделать повседневную жизнь намного комфортнее.

Электродвигатели постоянного тока

 

 

 

 

Преимущества двигателей: простота, надёжность, хорошие параметры регулировки,  создание большого момента при пуске, работа в режиме генератора. Недостатки: высокая стоимость, потребность в независимом источнике питания, обслуживание коллекторно-щеточного узла. Применяются в механизмах, где двигатели переменного тока не обеспечивают выполнение предъявляемых требований.

Электродвигатели последовательного способа включения и параллельного применяют для механизмов отличающихся величиной пускового момента. В подъёмных механизмах и электротранспорте двигатели используют последовательного способа включения, а механизмах включаемых на холостом ходу параллельного. Микродвигатели, применяемые в бытовой технике и автоматике, производят в основном последовательного включения, они при включении развивают большой пусковой момент.

Двигатель постоянного тока представляет собой любой из класса вращающихся электрических машин, преобразующего постоянный ток электрической энергии в механическую энергию. Наиболее распространенные типы полагаются на силы , создаваемых магнитными полями. Почти все типы двигателей постоянного тока имеют некоторый внутренний механизм, либо электромеханический или электронный, периодически изменять направление тока в части двигателя.

 

Двигатели постоянного тока  первого типа широкого используются, так как они могут получать питание от существующих систем распределения освещения мощности постоянного тока. Скоростью двигателя постоянного тока можно управлять в широком диапазоне, используя или переменное напряжение питания или путем изменения силы тока в его полевых обмоток. Малые двигатели постоянного тока используются в инструменты, игрушки и техники. Универсальный двигатель может работать на постоянном токе , но представляет собой легкий двигатель используется для портативных электроинструментов и приборов. Большие двигатели постоянного тока используются как привод электрических транспортных средств, лифтов и подъемников, или в приводах для стальных прокатных станов. Появление силовой электроники сделало замену двигателей постоянного тока с двигателями переменного тока возможным во многих случиях.

Купить электродвигатель постоянного тока в Днепропетровске

Можно в нашей промышленной компании Фарватер. У нас большой опыт торговли электродвигателями, выпускаемых отечественными производителями, зарубежными и в странах ближнего зарубежья, осуществляем поставки по прямым договорам с украинскими предприятиями изготовителями. Наши опытные специалисты окажут Вам консультативные услуги по приобретаемой модели. Согласуют все вопросы,  связанные с покупкой товара, его доставкой и сроками поставки, выполнят оформление необходимых документов и гарантии. При отсутствии требуемой позиции товара в короткие сроки организуют доставку под заказ. Ознакомиться с продаваемыми электродвигателями постоянного тока можно здесь в каталоге компании, вопросы их наличия, возможных вариантов изготовления и цены по телефонам в офисе.

Типы двигателей постоянного тока — шунтирующие, последовательные и комбинированные двигатели

A Direct Current Moto r, DC назван в соответствии с соединением обмотки возбуждения с якорем. В основном есть два типа двигателей постоянного тока. Один из них — это двигатель постоянного тока с отдельным возбуждением, а другой — двигатель постоянного тока с самовозбуждением.

Самовозбуждающиеся двигатели далее классифицируются как Шунтирующие двигатели или шунтирующие двигатели, Серии или серийные двигатели и Составные двигатели или составные двигатели.

Двигатель постоянного тока преобразует электрическую энергию в механическую. Конструкция двигателя постоянного тока и генератора одинакова. Но двигатель постоянного тока имеет широкий диапазон скоростей и хорошее регулирование скорости в электротяге.

Принцип работы двигателя постоянного тока основан на том принципе, что проводник с током помещается в магнитное поле и на него действует механическая сила.

Двигатель постоянного тока обычно используется там, где требуется защитный кожух, например, каплезащищенный, пожаробезопасный и т. Д.согласно требованиям. Подробное описание различных типов двигателей приведено ниже.

В комплекте:

Двигатель постоянного тока с независимым возбуждением

Как следует из названия, катушки возбуждения или обмотки возбуждения получают питание от отдельного источника постоянного тока, как показано на принципиальной схеме, показанной ниже:

Двигатель постоянного тока с независимым возбуждением

Электродвигатель постоянного тока с самовозбуждением

Как следует из названия, самовозбуждающийся, следовательно, в этом типе двигателя ток в обмотках подается самой машиной или двигателем. Самовозбуждающийся двигатель постоянного тока подразделяется на двигатель с параллельной обмоткой и двигатель с последовательной обмоткой. Они подробно описаны ниже.

Двигатель с параллельной обмоткой

Это наиболее распространенные типы двигателей постоянного тока. Здесь обмотка возбуждения подключена параллельно якорю, как показано на рисунке ниже:

Шунтирующий двигатель постоянного тока

Уравнения тока, напряжения и мощности для параллельного двигателя записываются следующим образом.

Путем применения KCL на разветвлении A на приведенном выше рисунке.

Сумма входящих токов в A = Сумма исходящих токов в A.

Где,

I — ток входной линии
Ia — ток якоря
Ish — ток возбуждения шунта

Уравнение (1) — это текущее уравнение.

Уравнения напряжения записываются с использованием закона напряжения Кирхгофа (KVL) для цепи обмотки возбуждения.

Для цепи обмотки якоря уравнение будет иметь вид:

Уравнение мощности имеет вид:

Потребляемая мощность = развиваемая механическая мощность + потери в якоре + потери в поле.

Умножая уравнение (3) на Ia, получаем следующие уравнения.

Где,

VI a — электрическая мощность, подаваемая на якорь двигателя.

Мотор с обмоткой серии

В последовательном двигателе обмотка возбуждения соединена последовательно с обмоткой якоря. Схема подключения представлена ​​ниже:

Серийный двигатель с обмоткой

Путем применения KCL на рисунке выше:

Где,

I se — последовательный ток возбуждения

Уравнение напряжения можно получить, применив KVL на рисунке выше.

Уравнение мощности получается умножением уравнения (8) на I, получаем

Потребляемая мощность = развиваемая механическая мощность + потери в якоре + потери в поле

Сравнивая уравнение (9) и (10), мы получим уравнение, показанное ниже:


Мотор с комбинированной обмоткой

Двигатель постоянного тока, имеющий как шунтирующие, так и последовательные обмотки возбуждения, называется составным двигателем . Схема подключения составного двигателя показана ниже:

Составной двигатель

Составной двигатель далее подразделяется на Накопительный составной двигатель и Дифференциальный составной двигатель .В кумулятивном составном двигателе магнитный поток, создаваемый обеими обмотками, имеет одинаковое направление, то есть

В дифференциальном составном двигателе поток, создаваемый последовательными обмотками возбуждения, противоположен потоку, создаваемому шунтирующей обмоткой возбуждения, т.е.

Знак «плюс» и «минус» указывает направление потока, создаваемого в обмотках возбуждения.

Двигатель постоянного тока

— классификация, рабочий механизм, применение и преимущества

Двигатель постоянного тока

— это тип электродвигателя, который преобразует электрическую энергию в механическую.В этом посте подробно рассказывается о двигателях постоянного тока, классификации двигателей постоянного тока, их принципе работы, применении, преимуществах и недостатках.

Что такое двигатель постоянного тока

Двигатель постоянного тока — это двигатель, который преобразует мощность постоянного тока во вращательное движение, и поэтому он называется двигателем постоянного тока (DC). Он работает по принципу преобразования энергии, то есть электрической энергии в механическую. Приложение напряжения создает крутящий момент, который приводит к движению.

Фиг.1 — Знакомство с двигателем постоянного тока

Внутренний вид этого типа двигателя показан на рисунке 2 ниже. Он состоит из четырех основных компонентов. Это:

  • Статор
  • Ротор
  • Обмотка
  • Коммутатор

Статор

Внешняя часть двигателя называется статором. Он состоит из двух или более полюсных наконечников постоянного магнита.

Ротор

Внутренняя часть двигателя, которая вращается, называется ротором.Он состоит из обмотки якоря, которая подключена к внешней цепи через коммутатор. Подобно статору, ротор также состоит из ферромагнитных материалов.

Рис. 2 — Внутренний вид двигателя постоянного тока

Обмотка

Обмотка состоит из последовательного или параллельного соединения катушек из меди. Они бывают двух типов:

  • Обмотка якоря
  • Обмотка возбуждения
Обмотка якоря

Несколько катушек соединены последовательно, образуя обмотку якоря, в которой индуцируется напряжение.

Обмотка возбуждения

Обмотка возбуждения — это группа катушек, которая создает основной магнитный поток поля, когда ток проходит через обмотку.

Коммутатор

Коммутатор действует как переключатель, который меняет направление тока между ротором и внешней цепью.

Как работает двигатель постоянного тока

Двигатель постоянного тока работает по принципу, согласно которому проводник с током, помещенный в магнитное поле, испытывает магнитное поле. Это направление силы задается правилом левой руки Флеминга, согласно которому, когда электрический ток проходит через катушку в магнитном поле, эта магнитная сила создает крутящий момент, который используется для привода этого типа двигателя.

Рис. 3 — (a) Принцип работы двигателя постоянного тока (b) Правило левой руки Флеминга

Это многополюсный двигатель постоянного тока, как показано на Рис. 3. Здесь находятся клеммы двигателя. подключен к внешнему источнику постоянного тока. Таким образом, проводники якоря проводят ток, а полевые магниты возбуждаются и развивают чередующиеся северный и южный полюса.Здесь проводники на северном полюсе несут ток в одном направлении, а проводники на южном полюсе несут ток в противоположном направлении. Механическая сила действует на проводник якоря с током, когда он находится в магнитном поле.

Эти силы складываются, чтобы создать крутящий момент , который приводит к вращению якоря. Проводник перемещается от одной стороны щетки к другой, так что ток в этом проводнике меняется на противоположный, но направление силы, действующей на проводник, остается неизменным.Таким образом, меняя направление тока в каждом проводнике, когда он переходит от одного полюса к другому, он развивает непрерывный и однонаправленный крутящий момент.

Классификация двигателей постоянного тока

Машины постоянного тока классифицируются на основе электрических соединений обмотки якоря и обмотки возбуждения. Разные типы машин или двигателей производятся с разными типами соединений. Есть три типа двигателей постоянного тока. Это:

  • Двигатели постоянного тока с постоянным магнитом
  • Двигатели постоянного тока с независимым возбуждением
  • Двигатели постоянного тока с самовозбуждением

Постоянный магнит Двигатели постоянного тока

В двигателе с постоянным магнитом обмотка якоря помещена в магнитную обмотку. создают поток поля и не содержат обмотки поля.Этот тип двигателя использует постоянный магнит для создания магнитного поля, необходимого для его работы. Принципиальная схема двигателя с постоянным магнитом показана на рис.4, где:

Рис.4 — Двигатель с постоянным магнитом

Двигатели постоянного тока с раздельным возбуждением

В этом типе двигателя Обмотка возбуждения возбуждается отдельным источником постоянного тока. Обмотка якоря и обмотка возбуждения электрически отделены друг от друга, как показано на Рис.5

Рис. 5 — Двигатель постоянного тока с автономным возбуждением

Двигатели постоянного тока с самовозбуждением

В машинах этого типа обмотка возбуждения подключается к клеммам основного напряжения вместо отдельного источника напряжения. Двигатели с самовозбуждением бывают трех типов. Это:

  • Двигатель постоянного тока с параллельной обмоткой
  • Двигатель постоянного тока с последовательной обмоткой
  • Двигатель постоянного тока с комбинированной обмоткой
Двигатель постоянного тока с параллельной обмоткой

В двигателе с параллельной обмоткой обмотка возбуждения подключается параллельно обмотке якоря и подвергается прямому воздействию всего напряжения на клеммах. Он представлен схематически, как показано на рис. 6.

Рис. 6 — Двигатель постоянного тока с параллельной обмоткой

Двигатель постоянного тока с последовательной обмоткой

В двигателе с последовательной обмоткой ток якоря подключается последовательно с обмоткой возбуждения. Серийный двигатель с обмоткой имеет высокий крутящий момент и может нормально работать с приводами большой и малой мощности, а также с электроприводами с переменной и фиксированной скоростью. Благодаря простой конструкции и рабочему механизму он используется в таких приложениях, как электрическая тяга, электрические опоры, краны, лифты, воздушные компрессоры и т. Д.Он представлен схематически, как показано на рис. 7.

Рис. 7 — Двигатель постоянного тока с последовательной обмоткой

Двигатель постоянного тока с комбинированной обмоткой

Двигатель с комбинированной обмоткой представляет собой комбинацию как серийных, так и шунтирующих двигателей. и он имеет обмотки возбуждения, подключенные как последовательно, так и параллельно обмотке якоря. Этот тип двигателя может быть подключен двумя способами:

Long Shunt

В длинном составном двигателе с параллельным шунтом обмотка шунтирующего поля параллельна как якорю, так и последовательной обмотке поля, как показано на рис.8 (a) где,

Мы знаем, что в шунтирующем двигателе полный ток (I L ) является суммой тока якоря и тока шунта.

Аналогично, в последовательном токе якоря двигателя и последовательном токе одинаковы.

Таким образом, уравнение тока для двигателя постоянного тока с длинным шунтом:

Короткий шунт

В двигателе постоянного тока с коротким шунтом обмотка шунтирующего поля подключается параллельно только обмотке якоря. как показано на рис.8 (b) где:

Двигатель с последовательным подключением, общий ток (I L ) и последовательный ток одинаковы.

В шунтирующем двигателе полный ток (I L ) является суммой тока якоря и тока шунта.

Следовательно, уравнение напряжения короткого шунтирующего составного двигателя постоянного тока:

Рис.8 — Составной двигатель постоянного тока

Применения двигателей постоянного тока

Приложения включают:

  • Двигатели используются в ткацких и прядильных машинах.
  • Двигатели с параллельной обмоткой используются в токарных станках и центрифугах.
  • Они также используются в лифтах, вентиляторах и воздуходувках.
  • Двигатели с комбинированным возбуждением используются в прессах, электрических экскаваторах, конвейерах и прокатных станах.
  • Двигатели с постоянными магнитами широко используются в автомобилях для работы стеклоочистителей и омывателей, в вентиляторах для кондиционеров и обогревателей, а также для управления стеклоподъемниками.
  • Они используются в приводах компьютеров или ноутбуков.
  • Они также входят в состав кранов и компрессоров.
  • Они используются в миксерах для пищевых продуктов, пылесосах, электрических зубных щетках и игрушках.

Преимущества двигателей постоянного тока

Двигатели постоянного тока имеют свои собственные существенные преимущества по сравнению с двигателями переменного тока, и некоторые из них перечислены ниже:

  • Он позволяет регулировать скорость в широком диапазоне номинальной скорости в шунтирующем режиме постоянного тока. двигатель с использованием метода управления якорем. Этот метод используется на бумажных фабриках, где используются приложения с высокой скоростью.
  • Двигатели серии
  • постоянного тока обладают высоким пусковым моментом, который используется для движения тяжелых грузов в пусковых условиях, таких как электропоезда и краны.
  • Он может поддерживать постоянный крутящий момент на валу двигателя в заданном диапазоне скоростей.
  • Он может быстро запускаться, останавливаться, двигаться назад или ускоряться.
  • Он потребляет меньшую реактивную мощность, чем двигатели переменного тока.

Недостатки двигателей постоянного тока

Есть также некоторые недостатки, которые перечислены ниже:

  • Первоначальная стоимость установки этого двигателя выше, чем у двигателей переменного тока.
  • Коммутатор и щеточный редуктор, присутствующие в этом двигателе, увеличивают стоимость эксплуатации и обслуживания.
  • Их нельзя использовать во взрывоопасной среде, так как всегда существует риск искры от щеточного редуктора.
  Также читают:
Цветовые коды проводки - коды США, Великобритании, Европы и Канады, когда применять
Принцип эффекта Холла - история, объяснение теории, математические выражения и приложения
Как сделать простой инвертор в домашних условиях - шаг за шагом
  

Классификация и типы двигателей постоянного тока

КЛАССИФИКАЦИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Двигатели постоянного тока встречаются чаще, чем мы думаем. В автомобиле может быть до 20 двигателей постоянного тока. приводить вентиляторы, сиденья и окна. Они бывают трех разных типов, классифицируемых в соответствии с используемой электрической схемой. В параллельном двигателе якорь и обмотки возбуждения соединены параллельно, поэтому токи через каждую относительно независимый. Ток через обмотку возбуждения можно контролировать с полевым реостатом (переменным резистором), что позволяет скорость двигателя в широком диапазоне условий нагрузки.Этот тип двигателя используется для привода станков или вентиляторов, требующих широкого диапазона скоростей.


В двигатель последовательно, обмотка возбуждения включена последовательно с якорем обмотки, что приводит к очень высокому пусковому моменту, так как якорь ток и напряженность поля максимальны. Однако однажды арматура начинает вращаться, противо-ЭДС снижает ток в цепи, таким образом снижение напряженности поля.Мотор серии используется там, где большой пусковой крутящий момент требуется, например, в автомобильных стартерах, кранах и подъемниках.

составной двигатель — это комбинация последовательных и параллельных двигателей, имеющих параллельную и последовательные обмотки возбуждения. Этот тип двигателя имеет высокий пусковой крутящий момент и возможность изменять скорость и используется в ситуациях, требующих обоих этих такие свойства, как пробивные прессы, конвейеры и подъемники.

ТИПЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1. Шунт Рана

2. Серия Рана

3. Соединение рана

1. Параллельный двигатель

В шунте обмотка возбуждения подключена параллельно якорю.В ток через шунтирующую обмотку возбуждения не такой, как через якорь Текущий. Обмотки шунтирующего поля рассчитаны на создание необходимой МПС. к означает относительно большое количество витков провода с высоким сопротивлением. Следовательно, ток возбуждения шунта относительно невелик по сравнению с током якоря. текущий


2. Мотор серии

Последовательно обмотка возбуждения включена последовательно с якорем.Следовательно, по последовательной обмотке возбуждения проходит ток якоря. Поскольку нынешний проходящий через последовательную обмотку возбуждения такой же, как ток якоря, обмотки последовательного возбуждения должны иметь гораздо меньше витков, чем шунтирующее поле. обмоток для одного и того же ммс. Следовательно, последовательная обмотка возбуждения имеет относительно малое количество витков толстой проволоки и, следовательно, будет обладать невысокой сопротивление.


3. Двигатель с комбинированной обмоткой

Соединение заводной двигатель имеет две обмотки возбуждения; один подключен параллельно якорю а другой — последовательно с ним. Есть два типа составных двигателей. соединения

1) Короткий шунт подключение

2) Длинный шунтирующее соединение

Когда шунтирующая обмотка возбуждения подключается непосредственно к клеммам якоря. называется коротко-шунтирующим соединением.


Когда шунт обмотка так подключена, что шунтирует последовательную комбинацию якоря и Последовательное поле называется подключением с длинным шунтом.


Типы двигателей постоянного тока — шунтирующие, составные и серии

Доступны 3 основных типа двигателей постоянного тока: — последовательный, шунтирующий и составной. Эти термины относятся к типу соединения обмоток возбуждения по отношению к цепи якоря.

Двигатели серии DC

Обмотки возбуждения двигателя постоянного тока последовательно соединены с якорем. В последовательной обмотке будет относительно мало витков из более крупного провода или медной ленты, способных выдерживать полный ток нагрузки двигателя. При запуске, поскольку обмотки имеют низкое сопротивление, может потребоваться большой ток, создающий высокий пусковой крутящий момент.

Это преимущество при высоких пусковых нагрузках, таких как тяговое усилие, подъемный кран и другие тяжелые приложения. Скорость последовательного двигателя зависит от нагрузки, поэтому, когда ток полной нагрузки, протекающий по цепи, уменьшится, скорость увеличится.

В некоторых случаях скорость двигателей потенциально может возрасти до уровня, превышающего рекомендованный максимум. По этой причине не следует подключать последовательный двигатель к нагрузке с помощью ремня.

Параллельные двигатели постоянного тока

В шунтирующем двигателе постоянного тока обмотка возбуждения включена параллельно (шунтируется) якорю.Шунтирующая обмотка намотана из множества витков небольшого медного провода, и, поскольку она подключена к источнику постоянного тока, ток возбуждения будет постоянным.

Двигатель наберет номинальную скорость, и изменение нагрузки не сильно повлияет на нее. Пусковой крутящий момент будет меньше, чем у серийного двигателя аналогичного размера, но если это не требуется, то для данного применения может быть предпочтительнее использовать параллельный двигатель с постоянной скоростью.

Параллельные двигатели постоянного тока

могут использоваться во многих областях, таких как производство пластмасс или экструзии проволоки.У нас есть запас небольших двигателей постоянного тока с шунтирующей обмоткой в ​​формате IP23 IC06 (с защитой от капель с вентиляцией). Другие двигатели постоянного тока могут быть изготовлены по запросу.

Составные двигатели постоянного тока

В составном двигателе постоянного тока большая часть поля намотана для шунтирующего поля, но с несколькими последовательными витками сверху. Шунт подключается к источнику возбуждения, а последовательные витки соединяются последовательно с якорем. Это обеспечивает двигателю комбинацию шунтирующих и последовательных характеристик.

Пусковой крутящий момент будет выше, чем у параллельного двигателя, но не таким высоким, как у последовательного двигателя. Скорость будет меняться в зависимости от нагрузки, и величина будет зависеть от% полевого пространства, выделенного для последовательной обмотки. Поле серии может быть настроено для увеличения или уменьшения скорости с нагрузкой. Применения для этих двигателей различаются, но часто они предназначены для более крупных приложений, таких как генераторы тормозов размотки, конвейеры, миксеры и т. Д.

Также можно использовать составной двигатель постоянного тока, если питание осуществляется от батарей с широким диапазоном вольт.В этом случае и поле, и якорь имеют одинаковое напряжение, а использование составной обмотки помогает поддерживать скорость в приемлемом диапазоне.

Распространенные неисправности в двигателях постоянного тока Отказ двигателя постоянного тока

может привести к снижению эффективности и даже к полному простою некоторых операций. Вот некоторые из наиболее распространенных проблем, которые приводят к отказу двигателей постоянного тока:

  • Износ угольной щетки
  • Углеродная пыль
  • Износ поверхности коллектора
  • Неисправный коммутатор
  • Чрезмерный шум и вибрация
  • Скачки напряжения
  • Ослабленные подшипники или катушки
  • Свободное основание

Срок службы двигателя постоянного тока можно продлить, если регулярно проверять его и обслуживать профессионалом. Это снижает риск поломки и экономит ваши деньги в долгосрочной перспективе.

Последние примеры использования двигателей постоянного тока

Полное обслуживание двигателей постоянного тока

Независимо от типа двигателя постоянного тока, мы можем предложить либо новую сборку, либо полную перемотку и ремонт, все наши перемотки и ремонт выполняются в нашей современной мастерской, чтобы сократить время выполнения заказа и снизить затраты.

Позвоните нам прямо сейчас, чтобы узнать, как мы можем помочь вам с двигателями постоянного тока, по телефону +44 (0) 117 955 2481 или заполните контактную форму ниже, и мы свяжемся с вами.

Типы двигателей постоянного тока

: детали, работа, применение [PDF]

Из этой статьи вы узнаете , что такое двигатель постоянного тока? Как это работает? и различных типов двигателей постоянного тока объяснены с частями , конструкцией подробностями, приложениями и другими. Кроме того, загрузите PDF-файл этой статьи в конце.

Двигатели постоянного тока и типы

Что такое двигатель постоянного тока?

Электродвигатель — это машина, которая в основном преобразует электрическую энергию в механическую.Двигатель постоянного тока — это электрическая машина, которая преобразует механическую энергию в постоянный ток и наоборот.

Работа двигателя постоянного тока

Как работает двигатель постоянного тока?

Рассмотрим часть многополюсного двигателя постоянного тока, как показано на рисунке. Когда основное питание подается на проводники якоря и возбуждаются полевые магниты, проводники испытывают силу, которая стремится вращать якорь.

Предполагается, что проводники якоря под N-полюсом проводят ток вниз, а S-полюса — вверх.Теперь, применяя правило левой руки Флеминга, можно найти направление силы на каждый проводник. Это показано маленькими стрелками на рисунке в каждом проводе.

Сила «F», действующая на каждый проводник, стремится вращать якорь против часовой стрелки. Непрерывный и однонаправленный крутящий момент создается коммутатором, который меняет направление тока в каждом проводнике, когда он проходит от одного полюса к другому.

Читайте также: Двигатели переменного тока: типы, работа, конструкция, применение и многое другое

Принцип работы двигателя постоянного тока

Работа двигателя D.C. В основе двигателя лежит принцип работы: когда проводник с током находится в магнитном поле, он подвергается действию механической силы в соответствии с правилом левой руки Флеминга, величина которой определяется выражением:

F = BIl. ньютона.

Где,

  • B = плотность потока в куб. / М²
  • I = ток через проводник в амперах.
  • l = длина жилы в метрах.

Читайте также: Резисторы: типы резисторов и их обозначения, и выбор резисторов

Конструкция и детали двигателя постоянного тока

Конструкция D. Двигатель C. такой же, как генератор постоянного тока.

Ниже представлены частей двигателя постоянного тока:

  1. Ярмо или рама
  2. Полевые полюса
  3. Обмотка возбуждения
  4. Щетки
  5. Торцевые щиты
  6. Сердечник якоря
  7. Обмотка якоря 3
  8. Коммутатор

    1) Хомут или рама: Это неподвижная часть, называемая стартером. Функции ярма:

    • Он поддерживает полюса возбуждения и обмотку возбуждения.
    • Обеспечивает магнитный путь к потоку основного поля.
    • Обеспечивает защиту якоря от механических повреждений.

    2) Полюса: Основные функции полюсов:

    • Обеспечивает поддержку обмотки возбуждения.
    • Обеспечьте путь медленного реактивного сопротивления к потоку основного поля.
    • Равномерно распределяет поток основного поля по периферии якоря.

    3) Обмотки возбуждения: Они создают магнитное поле, когда D. C. проходит через них.

    4) Щетки: Они принимают постоянный ток от сети и подают его на обмотку якоря через коммутатор.

    5) Торцевые щиты: Основные функции:

    • Поддерживает подшипники, в которых вращается якорь.
    • Покрывает якорь и защищает его.

    6) Сердечник якоря: Он размещает обмотки в пазу и обеспечивает путь с низким реактивным сопротивлением для основного потока поля и потока якоря.

    7) Обмотки якоря: Создает магнитный поток якоря, когда через них проходит ток. Этот поток реагирует с потоком основного поля и создает вращение или крутящий момент.

    8) Коммутатор: Он собирает постоянный ток с щеток, преобразует его в переменный ток и подает его на обмотки якоря.

    9) Вал: Основные функции:

    • Он обеспечивает поддержку якоря, обмоток и коммутатора.
    • Помогает якорю вращаться.

    Типы двигателей постоянного тока

    Ниже приведены трех основных типов двигателей постоянного тока :

    1. Двигатель постоянного тока с отдельным возбуждением
    2. Двигатель постоянного тока с постоянным магнитом
    3. Самовозбуждающийся двигатель постоянного тока
    4. Двигатели постоянного тока с шунтовой обмоткой
    5. Двигатели постоянного тока серии
    6. Двигатели постоянного тока с комбинированной обмоткой
    7. Накопительный комбинированный двигатель постоянного тока
    8. Дифференциальный комбинированный двигатель постоянного тока
    9. Короткий шунтирующий двигатель постоянного тока
    10. Длинный параллельный двигатель постоянного тока

    # 1 Двигатель постоянного тока с раздельным возбуждением

    В этом типе двигателей Для двигателя постоянного тока питание подается отдельно на обмотку возбуждения и обмотку якоря. В этом случае ток якоря не проходит через обмотку возбуждения, поскольку обмотка возбуждения питается от отдельного внешнего источника постоянного тока.

    Итак, из уравнения крутящего момента двигателя постоянного тока получаем

    T г = K a φ I a

    В этом случае крутящий момент изменяется путем изменения магнитный поток поля φ , и он не зависит от тока якоря I a .

    # 2 Двигатель постоянного тока с постоянным магнитом

    Двигатель постоянного тока с постоянным магнитом имеет обмотку якоря, как обычный двигатель, но не имеет обмотки возбуждения. В этом типе двигателя постоянного тока радиально намагниченные постоянные магниты размещены внутри сердечника статора для создания магнитного потока. А ротор состоит из обычного якоря постоянного тока с коллекторным сегментом и щетками.

    Применяя уравнение крутящего момента двигателя постоянного тока,

    T g = K a φ I a

    Значение φ является постоянным, поскольку постоянные магниты требуемая плотность магнитного потока выбирается во время изготовления и не может быть изменена в дальнейшем.

    Для двигателя постоянного тока с постоянными магнитами,

    T g = K a1 I a

    Где K a1 = K a . Φ является постоянным.

    В этом случае крутящий момент двигателя постоянного тока можно регулировать, управляя питанием якоря.

    # 3 Двигатель постоянного тока с самовозбуждением

    В двигателе постоянного тока с самовозбуждением обмотка возбуждения подключается последовательно или параллельно, частично последовательно или частично параллельно обмотке якоря.Самовозбуждающиеся двигатели постоянного тока делятся на 3 типа:

    Эти типы двигателей постоянного тока характеризуются соединением обмотки возбуждения по отношению, в частности, к якорю.

    1. Двигатель с параллельной обмоткой: , в котором обмотка возбуждения подключена параллельно якорю.
    2. Двигатель с обмоткой серии: , в котором обмотка возбуждения двигателя соединена последовательно с якорем.
    3. Электродвигатель с комбинированной обмоткой: с двумя обмотками возбуждения: одна подключена параллельно якорю, а другая — последовательно с ним.

    # 4 Шунтирующий двигатель

    Шунтирующий двигатель постоянного тока (также известный как двигатель постоянного тока с шунтирующей обмоткой) — это тип самовозбуждающегося двигателя постоянного тока, в котором обмотка возбуждения встряхивается или подключается параллельно обмотке якоря двигателя. Поскольку они соединены параллельно, якорь и обмотка возбуждения подвергаются одинаковому напряжению питания.

    Но есть отдельные ветви для потока тока якоря и тока возбуждения, как показано на рисунке выше.

    Конструкция и принцип работы

    Конструкция параллельного двигателя постоянного тока аналогична другим типам двигателей постоянного тока, как показано на рисунке.Этот двигатель может состоять из основных частей, таких как обмотка возбуждения (статор), коммутатор и якорь (ротор).

    Принцип работы параллельного двигателя постоянного тока заключается в том, что всякий раз, когда двигатель постоянного тока внезапно включается, постоянный ток протекает через весь статор, а также через ротор. Этот ток будет создавать два поля, в частности полюс и якорь.

    На воздушном расстоянии между якорем и полевыми башмаками есть два магнитных поля, и они будут реагировать друг с другом, вращая якорь.Коммутатор меняет направление тока через якорь через обычные интервалы.

    Таким образом, поле якоря в отличие от полюсного поля все время вращает якорь в одинаковом направлении.

    Читайте также: Электрическая цепь: Типы цепей, закон Кирхгофа и его классификация

    Преимущества электродвигателя с параллельной обмоткой постоянного тока

    Ниже приведены преимущества электродвигателя с параллельной обмоткой:

    1. Параллельные электродвигатели постоянного тока могут использоваться в тяжелой промышленности где крутящий момент и скорость находятся в широком диапазоне.
    2. Двигатель с параллельной обмоткой, способный работать с заданной скоростью.
    3. Источник питания двигателя постоянного тока недорогой.
    Недостатки двигателя постоянного тока с параллельной обмоткой

    Ниже приведены недостатки двигателя с параллельной обмоткой:

    1. Установка двигателя постоянного тока с параллельной обмоткой стоит дорого по сравнению с другими типами двигателей.
    2. Поскольку параллельные двигатели являются двигателями с постоянной скоростью, это будет недостатком, если необходимо работать с регулируемой скоростью.
    3. Двигатели с параллельной обмоткой неточны при работе на малой скорости.

    № 5 Двигатель с обмоткой серии

    Двигатель постоянного тока похож на любой другой двигатель, поскольку основная функция этого двигателя — преобразовывать электрическую энергию в механическую. Работа серийного двигателя существенно зависит от электромагнитного принципа.

    Всякий раз, когда магнитное поле приблизительно формируется, проводник с током взаимодействует с внешним магнитным полем, и тогда может быть создано вращательное движение.

    Конструкция двигателя серии DC

    Двигатель серии DC состоит из ротора (якоря), коллектора, статора, оси, обмоток возбуждения и щеток. Неподвижным элементом двигателя является статор, состоящий из двух или более частей полюса электромагнита.

    Ротор состоит из якоря и обмоток на соответствующем сердечнике якоря. Источник питания щеточного массива, связанный с коммутатором, может быть подключен к обмотке якоря.

    Ротор включает центральную ось для вращения, и из-за большого количества тока во всей обмотке обмотка возбуждения должна выдерживать более высокий ток, тем больше будет крутящий момент, создаваемый двигателем.

    Принцип работы двигателя серии DC

    Внешний источник напряжения применяется в последовательной конфигурации обмотки возбуждения и якоря. Таким образом, один конец источника напряжения присоединяется к обмотке, а другой конец присоединяется к якорю через щетку.

    Первоначально двигатель запускается с источником напряжения, подключенным к двигателю, он формирует большой ток, потому что и обмотка, и якорь двигателя состоят из больших проводников, обеспечивающих минимальное сопротивление пути тока. Большой ток через обмотку создает сильное магнитное поле.

    Это сильное магнитное поле дает высокий крутящий момент на валу якоря, вызывая вращательное действие якоря. Следовательно, вначале двигатель начинает вращаться с максимальной скоростью. Вращающийся якорь в присутствии магнитного поля возникает во встречной ЭДС, ограничивая нарастание тока в последовательной комбинации якоря и обмотки.

    Таким образом, серийные двигатели будут предлагать максимальную скорость и крутящий момент после запуска, но с постепенным увеличением скорости их крутящий момент будет снижаться из-за низкого тока.На практике это требуется от моторов. Из-за высокого крутящего момента, создаваемого якорем, нагрузка на валу изначально настроена на вращение.

    Следовательно, низкий крутящий момент будет перемещать нагрузку вперед. Это дополнительно помогает увеличить тепловыделение двигателя. Но величина крутящего момента, создаваемого двигателем, прямо пропорциональна току обмотки.

    Преимущества двигателя с обмоткой постоянного тока

    Ниже приведены преимущества двигателя с последовательной обмоткой:

    1. Пусковой момент двигателя с последовательным приводом постоянного тока относительно высок по сравнению с другими двигателями, поэтому такие двигатели широко используются в тяговых приложениях.
    2. Его можно использовать для питания переменного или постоянного тока, поэтому он также известен как универсальный двигатель.
    3. Параллельный двигатель развивает большую мощность при том же размере конструкции по сравнению с параллельным двигателем постоянного тока.
    Недостатки двигателей с последовательной обмоткой

    Ниже приведены недостатки двигателей с последовательной обмоткой:

    1. Контроль скорости и регулирование двигателя с последовательной обмоткой постоянного тока недостаточно хорош.
    2. Двигатели серии DC необходимо нагружать перед запуском. Поэтому двигатели серии постоянного тока не подходят для использования там, где нагрузка не применяется на начальном этапе.

    # 6 Электродвигатель с комбинированной обмоткой

    Электродвигатель постоянного тока с комбинированной обмоткой — это тип самовозбуждающегося электродвигателя, который состоит как из серии катушек возбуждения, так и из катушек шунтирующего возбуждения, прикрепленных к обмотке якоря. Обе катушки возбуждения обеспечивают ожидаемую величину магнитного потока, который соединяется с катушкой якоря и обеспечивает крутящий момент, необходимый для облегчения вращения с желаемой скоростью.

    Как мы знаем, электродвигатель с комбинированной обмоткой в ​​основном образован путем объединения электродвигателя постоянного тока с шунтирующей обмоткой и электродвигателя постоянного тока с последовательной обмоткой для получения лучших закрывающих свойств обоих этих типов.

    Подобно шунтирующему двигателю, двигатель постоянного тока предлагается с высокоэффективной характеристикой регулирования скорости, в то время как двигатель постоянного тока имеет высокий пусковой момент. Таким образом, двигатель постоянного тока с комбинированной обмоткой является компромиссом с точки зрения обеих этих характеристик и имеет хорошее сочетание правильного регулирования скорости и высокого пускового момента.

    Однако его начальный крутящий момент не такой высокий, как в случае двигателя постоянного тока, и его регулирование скорости не так хорошо, как у параллельного двигателя постоянного тока. Общие характеристики шунтирующего двигателя постоянного тока находятся между этими двумя крайними пределами.

    Преимущества двигателя с комбинированной обмоткой постоянного тока

    Ниже приведены преимущества электродвигателя с комбинированной обмоткой:

    1. Двигатель может быстро запускаться и останавливаться.
    2. Реверс и ускорение двигателя могут происходить быстро.
    Недостатки электродвигателя с комбинированной обмоткой постоянного тока

    Ниже приведены недостатки электродвигателя с комбинированной обмоткой:

    1. Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание электродвигателей с комбинированной обмоткой высоки.
    2. Двигатели постоянного тока не могут работать в опасной ситуации, когда в щетке двигателя есть искра.

    Составной двигатель постоянного тока можно разделить на два типа в зависимости от характера компаундирования.

    # 7 Кумулятивный составной двигатель постоянного тока

    Если шунтирующий составной поток поля поддерживается потоком основного поля, который создается основным полем, последовательно подключенным к обмотке якоря, называется кумулятивным составным двигателем постоянного тока.

    # 8 Дифференциальный составной двигатель постоянного тока

    Если шунтирующая и последовательная обмотка расположены таким образом, что поток поля, создаваемый шунтирующей обмоткой возбуждения, уменьшает влияние магнитного потока основной последовательной обмотки возбуждения, то это называется дифференциальным составным. Двигатель постоянного тока.

    Оба типа составных двигателей постоянного тока могут быть короткозамкнутыми или длительно закрытыми, в зависимости от конструкции.

    # 9 Короткий шунтирующий двигатель постоянного тока

    Когда шунтирующая обмотка возбуждения двигателя подключена параллельно обмотке якоря, это называется коротким шунтирующим двигателем постоянного тока. Схематическое изображение двигателя с коротким шунтом показано на рисунке выше.

    # 10 Длинный шунтирующий двигатель постоянного тока

    Когда шунтирующая обмотка возбуждения двигателя подключена параллельно как обмотке якоря, так и последовательной обмотке возбуждения, это называется длинным шунтирующим двигателем постоянного тока.Схематическое изображение двигателя с длинным шунтом показано на рисунке выше.

    Применение двигателей постоянного тока:

    1. Двигатель серии: Он используется там, где требуется очень высокий пусковой крутящий момент и регулируемая скорость, например, при работе с электрическими фракциями, электровозах, тележках, кранах, подъемниках, конвейерах. воздушные компрессоры, пылесосы, фены, швейные машины и т. д.
    2. Параллельные двигатели: Здесь требуется постоянная скорость с низким пусковым моментом, например, для токарных станков, центробежных насосов, вентиляторов, поршневых насосов, сверлильных станков, расточных станков.Прядильные и ткацкие станки и т. Д.
    3. Составной двигатель: Он используется там, где прилагаются или снимаются внезапные нагрузки, такие как ножницы, пуансоны, машины для резки угля, элеваторы, конвейеры, тяжелые планировщики, прокатные станы, ледогенераторы, печатные прессы, воздушные компрессоры и т. д.

    Вот и все, спасибо за чтение. Если у вас есть вопросы по « двигателей постоянного тока », задавайте их в комментариях. Если вы нашли эту статью полезной, поделитесь ею со своими друзьями.

    Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления о новых статьях:

    Загрузите эту статью в формате PDF отсюда:

    Читать дальше:

    Типы генераторов постоянного тока: схемы (шунтирующие, последовательные и составные)

    Типы постоянного тока Генераторы — генераторы постоянного тока представляют собой электрические устройства для преобразования механической энергии в электрическую. Резка магнитного потока арматурой создает ЭДС на основе законов Фарадея и электроиндукцию. ЭДС является причиной протекания тока в цепи.

    Типы генераторов постоянного тока

    Генераторы постоянного тока делятся на три основных типа в зависимости от методов возбуждения поля: генераторы постоянного магнита, с раздельным возбуждением и самовозбужденные генераторы постоянного тока. Первый тип возбуждает катушки возбуждения с помощью постоянных магнитов, в то время как отдельно возбуждаемые катушки включают внешнюю силу для возбуждения. Генератор постоянного тока с самовозбуждением включает в себя другой генератор и возбуждаемые им катушки возбуждения. Схема для типов генераторов постоянного тока приведена ниже, и поле постоянного магнита не включено, поскольку оно не широко используется в промышленности.

    рисунок1. Типы генераторов постоянного тока (ссылка: lectricacademia.com )

    Генераторы постоянного тока с постоянными магнитами

    Этот тип генератора, использующий постоянные магниты для создания потока в магнитной цепи, известен как генераторы постоянного тока с постоянными магнитами и является самым основным. тип генератора. Якорь и один или несколько постоянных магнитов размещены вокруг якоря. Этот тип не может обеспечивать большую мощность из-за конструкции генератора и не используется в промышленности.Генераторы постоянного тока с постоянными магнитами обычно используются в небольших приложениях, таких же как динамо-машины в мотоциклах.

    Рисунок 2 иллюстрирует базовую форму генераторов постоянного тока с постоянными магнитами, и, как мы знаем, напряжение создается, когда провод разрезает поле, и его величина зависит от петель проводов и скорости вращения поля. Кроме того, величина напряжения является функцией угла между магнитным потоком и движущейся поверхностью. При вращении каждого контура напряжение изменяется от 0 до максимального значения в зависимости от угла и составляет абсолютную величину синусоидального напряжения.Увеличение количества витков под разными углами делает напряжение постоянным на максимальном значении.

    Рисунок 2. Генераторы постоянного магнитного тока (ссылка: lectricacademia.com )

    индуцированное напряжение рассчитывается как:

    В_ {ind} = Blv

    где:

    В ind = индуцированное напряжение в В

    B = плотность потока, перпендикулярная движению, в Вт / м2

    l = длина проводника, м

    v = скорость проводника, м / с

    Генераторы постоянного тока с раздельным возбуждением

    Внешний источник постоянного тока (например,g., аккумулятор) используется в этой системе для возбуждения полевых магнитов. По мере увеличения скорости вращения он может обеспечивать более высокую ЭДС и напряжение на выходе. Принципиальная схема для отдельно возбуждаемых генераторов постоянного тока показана на рисунке 3, а символы следующие:

    • I L = ток нагрузки
    • I a = ток якоря
    • E g = генерируемая ЭДС (Электромагнитная сила)
    • V = Напряжение на клеммах
    Рисунок 3.Принципиальная схема генераторов постоянного тока с независимым возбуждением (ссылка: lectric4u.com )

    Генерируемая мощность и передаваемая мощность внешней силе могут быть рассчитаны как:

    I_a = I_l = I

    V = IR_ {a }

    P_g = E_g \ times I

    P_l = VI

    Генераторы постоянного тока с самовозбуждением

    Генераторы постоянного тока с самовозбуждением имеют магниты поля, которые возбуждаются их собственным током, и катушки возбуждения подключены к арматура внутри.В полюсах всегда присутствует некоторый поток из-за остаточного магнетизма. При вращении якоря вырабатывается некоторый ток, и этот небольшой ток течет через катушки возбуждения с нагрузкой, усиливая полюсный поток. При увеличении полюсного потока увеличиваются ЭДС и ток, и процесс накопления продолжается до тех пор, пока возбуждение не станет необходимым. Генераторы постоянного тока с самовозбуждением классифицируются на основе катушек возбуждения и их положения следующим образом:

    1. Генераторы с шунтирующей обмоткой
    2. Генераторы с комбинированной обмоткой
    3. Генераторы с обмоткой серии

    Генераторы постоянного тока с параллельной обмоткой

    Обмотки возбуждения соединены с проводниками якоря параллельно для возбуждения генератора.Обмотки возбуждения представляют собой изолированные катушки с током, которые создают необходимое магнитное поле для возбуждения генератора. Шунтирующий генератор возбуждается за счет остаточного магнетизма в полюсах, и обмотки возбуждения имеют то же напряжение, что и клеммы в шунтирующем генераторе, в то время как фактическое значение этого напряжения зависит от нагрузки и ее скорости. Принципиальная схема этого типа приведена ниже:

    Рисунок 4. Принципиальная схема генераторов постоянного тока с шунтирующей обмоткой (ссылка: lectric4u.com )

    где:

    • V = напряжение на клеммах
    • E g = генерируемая ЭДС
    • I sh = ток, протекающий через шунтирующее поле
    • I a = ток якоря
    • I L = ток нагрузки
    • R sh = сопротивление шунтирующей обмотки
    • R a = сопротивление якоря

    Ток якоря I a состоит из двух частей: ток возбуждения шунта I sh и ток нагрузки I L .

    I_a = I_ {sh} + I_l

    Когда IL является максимальным, эффективная мощность нагрузки будет максимальной. В результате лучше поддерживать как можно более низкий ток шунта. Поэтому разумно поддерживать высокое сопротивление шунта.

    I_ {sh} = \ frac {V} {R_ {sh}}

    V = E_g-I_aR_a

    Генерируемая мощность и мощность, подаваемая на нагрузку:

    P_g = E_g \ times I_g

    P_l = V \ times I_l

    Генераторы с последовательной обмоткой

    Обмотка возбуждения включена последовательно с проводниками якоря в генераторах с последовательной обмоткой.{2} \ times R_a

    Генерируемая мощность и мощность, передаваемая нагрузке:

    P_g = I \ timesE_g

    P_l = I \ timesV

    Генераторы постоянного тока с комбинированной обмоткой

    Выход Напряжение и ЭДС зависят от тока нагрузки в последовательном типе обмотки, и, с другой стороны, в шунтирующем типе выход пропорционален обратной величине тока нагрузки. Чтобы преодолеть недостаток обоих типов, доступны генераторы с составной обмоткой, сочетающие как последовательные, так и шунтирующие.Схема генераторов составной обмотки включает как последовательную, так и шунтирующую полевую обмотку. Имеются последовательная и параллельная обмотка с якорем и два типа генератора с короткими шунтирующими составными обмотками и генераторы с длинными шунтирующими составными обмотками.

    Генераторы постоянного тока с длинным шунтом

    В генераторах постоянного тока с длинным шунтом обмотки шунта параллельны как последовательному полю, так и якорю. Принципиальная схема этого типа приведена ниже:

    Рисунок 6.принципиальная схема короткозамкнутых генераторов постоянного тока с комбинированной обмоткой (ссылка: lectric4u.com )

    Токи в цепи:

    I_ {sh} = \ frac {V} {R_ {sh}}

    I_ {cs} = I_l + I {sh}

    I_ {cs} = I_a

    Напряжение нагрузки равно:

    В = E_g-I_a (R_a-R {sc})

    Вырабатываемая мощность и мощность, передаваемая нагрузке:

    P_g = I_G \ times E_g

    P_l = I_G \ times V

    Короткий генератор постоянного тока с параллельной обмоткой

    Вкратце, якорь параллелен шунтируйте обмотки возбуждения, как показано на следующем рисунке:

    Рисунок 6.принципиальная схема короткозамкнутых генераторов постоянного тока с комбинированной обмоткой (ссылка: lectric4u.com )

    Токи в этих системах:

    I_ {sc} = I_ {l}

    I_ {sh} = \ frac { V + I_ {sc} R_ {sc}} {R_ {sh}}

    I_ {a} = I_ {sc} + I_ {l}

    Напряжение нагрузки, мощность нагрузки и генерируемая мощность:

    V = E_g-I_aR_a-I_ {sc} R {sc})

    P_l = I_G \ times V

    P_g = I_G \ times E_g

    Типы двигателей постоянного тока и их применение

    Сегодня в Linquip , мы собираемся обсудить все о двигателях постоянного тока, их типах и областях применения.Как вы, возможно, знаете, двигатель постоянного тока или двигатель с прямым подключением относится к любому типу вращающихся электродвигателей, которые преобразуют прямую электрическую энергию в механическую. Существует четыре основных типа двигателей постоянного тока, каждый из которых используется для различных целей. Если вы хотите знать все о двигателях постоянного тока, типах двигателей постоянного тока и их использовании.

    Что такое двигатель постоянного тока?

    Интересно знать, что двигатели постоянного тока повсюду. В отличие от своего причудливого названия, двигатели прямого подключения есть повсюду вокруг нас, и они делают нашу жизнь намного более комфортной.Короче говоря, любое устройство, которое использует электричество для обеспечения различных движений, делает это с помощью двигателей постоянного тока.

    Теперь, когда вы знаете, что такое двигатель с прямым подключением, давайте углубимся в концепцию и обсудим типы двигателей с прямым подключением и их применение в промышленности.

    Подробнее о Linquip

    Детали двигателя постоянного тока, конструкция, конструкция и преимущества

    Щеточный двигатель постоянного тока: исчерпывающее объяснение принципа работы, деталей и типов

    Сколько типов двигателей постоянного тока существует?

    Если вы хотите понять, как работают двигатели с прямым подключением и какое у них использование, вам необходимо ознакомиться с их различными типами.

    Существует четыре основных типа двигателей с прямым подключением:

    1. Двигатель постоянного тока с постоянными магнитами

    Двигатели с постоянными магнитами работают с помощью постоянного магнита, создавая магнитный поток. Двигатель прямого подключения с постоянными магнитами не имеет обмотки возбуждения на раме статора. Вместо этого он использует постоянные магниты для создания магнитного поля, с которым поле ротора взаимодействует, создавая крутящий момент.

    Этот тип двигателя с прямым подключением обеспечивает отличный пусковой момент и хорошую регулировку скорости.

    2. Двигатели постоянного тока серии

    В двигателях постоянного тока или двигателях постоянного тока с последовательной обмоткой весь ток якоря протекает через обмотку возбуждения. Обычно этот тип двигателя постоянного тока создает большой пусковой крутящий момент, но он не может регулировать скорость, и даже работа без нагрузки может повредить его. Следовательно, эти ограничения делают серийные двигатели постоянного тока не лучшим вариантом для приводов с регулируемой скоростью.

    3. Параллельные двигатели постоянного тока

    Параллельные двигатели постоянного тока представляют собой тип двигателей с прямым подключением, в которых шунтирующая обмотка возбуждения параллельна только обмотке якоря, а не последовательной обмотке возбуждения.Шунтирующие двигатели постоянного тока также известны как двигатели постоянного тока с составной обмоткой. Шунтирующие двигатели постоянного тока обеспечивают отличное регулирование скорости, так как шунтирующее поле можно возбуждать отдельно от обмоток якоря. Эта особенность двигателей с параллельным прямым подключением обеспечивает упрощенное управление реверсированием.

    4. Составные двигатели постоянного тока

    Составные двигатели постоянного тока или двигатели с составной обмоткой имеют как последовательные, так и шунтирующие обмотки возбуждения. Эти типы двигателей обеспечивают хороший пусковой момент, но могут иметь проблемы с управлением в приводах с регулируемой скоростью.Эти двигатели могут быть подключены к двум схемам: кумулятивно и дифференциально. Накопительный тип подключает последовательное поле, чтобы помочь шунтирующему полю, обеспечивая более высокий пусковой момент, но меньшее регулирование скорости. Дифференциальный тип имеет хорошее регулирование скорости и обычно работает с постоянной скоростью.

    Подробнее о комбинированных двигателях постоянного тока Linquip

    : все, что вы должны знать о комбинированных двигателях постоянного тока

    Различные применения двигателей постоянного тока

    В общем, двигатели постоянного тока используются в качестве приводов с регулируемой скоростью и для приложений, в которых происходят серьезные колебания крутящего момента .Теперь, когда вы знакомы с различными типами двигателей постоянного тока, давайте рассмотрим их применение и применение. Двигатели постоянного тока серии

    обычно используются там, где требуется высокий пусковой момент и возможны изменения скорости. Эти типы двигателей прямого подключения используются, например, в тяговых системах, кранах, воздушных компрессорах, пылесосах, швейных машинах и т. Д.

    Шунтовые двигатели постоянного тока

    используются в приложениях, где требуется постоянная скорость и условия запуска не тяжелый.Электродвигатели с параллельным прямым подключением применяются в токарных станках, центробежных насосах, вентиляторах, воздуходувках, конвейерах, подъемниках, прядильных машинах, прядильных машинах и т. Д.

    Двигатели с комбинированной обмоткой обычно используются там, где требуется более высокий пусковой момент и относительно постоянная скорость. Составные двигатели постоянного тока применяются в прессах, ножницах, конвейерах, элеваторах, прокатных станах, тяжелых проектировщиках и т. Д.

    Каковы преимущества двигателей постоянного тока?

    По сравнению с двигателями переменного тока, которые преобразуют переменный ток в механическую энергию, двигатели постоянного тока имеют некоторые преимущества, которые вы, возможно, захотите рассмотреть.

    Обычно двигатели с прямым подключением имеют более высокий пусковой момент, чем двигатели переменного тока. Эта функция упрощает перемещение вещей. Единственная проблема этой функции заключается в том, что вы не можете запустить их, если они не находятся под нагрузкой. Если двигатель постоянного тока не имеет нагрузки для запуска, он может быстро сгореть.

    Другое преимущество различных типов двигателей постоянного тока состоит в том, что они генерируют более линейную кривую скорость-крутящий момент, чем двигатели переменного тока. Эта особенность на самом деле связана с графиком кривой между крутящим моментом и скоростью двигателя, которая объясняет взаимосвязь между скоростью вращения двигателя и тем, какой крутящий момент он может создать.

    Еще одним преимуществом двигателей с прямым подключением является возможность управления скоростью. Если вы работаете с системами с большой нагрузкой, способность контролировать скорость становится очень важной, и от нее зависит, получите ли вы в итоге успешную работу или сгоревший двигатель. Таким образом, двигатели постоянного тока идеально подходят для любой работы, требующей постоянного или переменного крутящего момента на низкой скорости.

    Еще один важный момент, который следует учитывать, — это то, что двигатели постоянного тока проще в установке по сравнению с двигателями переменного тока. Они также требуют меньше обслуживания и их легче ремонтировать.Если ваше промышленное оборудование настроено на использование двигателей постоянного тока, замена сломанного двигателя на двигатель постоянного тока выполняется легко и быстро. Замена его на двигатель переменного тока заставит вас перепроектировать всю схему двигателя.

    Заключительные мысли

    В этой статье мы рассмотрели все важные моменты, касающиеся двигателей с прямым подключением.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.