Работа и схемы электродвигателей постоянного тока

Моторы, работающие на постоянном токе редко встречаются в домашнем хозяйстве. Однако они всегда стоят во всех детских игрушках, работающих от батареек, которые ходят, бегают, ездят, летают и т. п. Двигатели постоянного тока (ДПТ) устанавливаются в автомобилях: в вентиляторах и различных приводах. Они почитай всегда используются на электротранспорте и реже в производстве.

Преимущества ДПТ по сравнению с асинхронными моторами:

  • Неплохо поддаются регулировке.
  • Отличные пусковые свойства.
  • Частоты вращения могут быть более 3000 об/мин.

Недостатки ДПТ:

  1. Низкая надежность.
  2. Сложность изготовления.
  3. Высокая стоимость.
  4. Большие затраты на сервис и ремонт.

Далее Я постараюсь коротко и доступно в одной статье изложить схемы, принципы работы, регулировки и реверса двигателей постоянного тока.

Принцип действия электродвигателя постоянного тока

Конструкция двигателя аналогично синхронным двигателям переменного тока. Повторяться не буду, если не знаете, тогда смотрите в этой нашей статье.

Любой нынешний электромотор  работает на основе закона магнитной индукции Фарадея и «Правила левой руки». Работа и схемы электродвигателей постоянного тока Если к нижней части обмотки якоря подключить электрический ток в одном направлении, а к верхней- в обратном- он начнет обращаться. Согласно правилу левой руки, проводники, уложенные в пазах якоря, будут выталкиваться магнитным полем обмоток корпуса ДПТ или статора.

Нижняя доля будет выталкиваться вправо, а верхняя – влево, потому якорь начнет вращаться до момента покамест части якоря не поменяются местами. Для создания непрерывного вращения необходимо всегда менять местами полярность обмотки якоря. Чем и занимается коллектор, какой при вращении коммутирует обмотки якоря. Работа и схемы электродвигателей постоянного тока Усилие от источника тока подается на коллектор при помощи пары прижимных графитовых щеток.

Принципиальные схемы электродвигателя постоянного тока

Если двигатели переменного тока будет просто подключаются, то с ДПТ все сложнее. Вам необходимо знать марку мотора, и затем в интернете узнавайте про его схему включения.

Чаще итого у средних и мощных моторов постоянного тока кушать в клеммной коробке отдельные выводы от якоря и от обмотки возбуждения (ОВ). Будто правило, на якорь подаётся полное усилие электропитания, а на обмотку возбуждения -регулируемый ток реостатом или переменным напряжением. От величины тока ОВ и будут зависеть обороты ДПТ. Чем он выше, тем быстрее скорость вращения.

В зависимости от того будто подключен якорь и ОВ, электродвигатели бывают с независимым возбуждением от отдельного источника тока и с самовозбуждением, которое может быть параллельным, последовательным и смешанным.

На производстве применяются двигатели с независимым возбуждением ОВ, которая подключается к отдельному от якоря источнику питания. Работа и схемы электродвигателей постоянного тока Между обмотками возбуждения и якоря дудки электрической связи.

Схема подключения с параллельным возбуждением по своей сущности аналогична схеме с независимым возбуждением ОВ. С той лишь разницей, что отпадает нужда в использовании отдельного источника питания. Работа и схемы электродвигателей постоянного тока Двигатели при включении по обоим этим схема обладают одинаковыми жесткими характеристиками, потому применяются в станках, вентиляторах и т. п.

Моторы с последовательным возбуждением применяются, когда необходим большенный пусковой ток, мягкая характеристика. Они применяются а трамваях, троллейбусах и электровозах. По этой схеме обмотки возбуждения и якоря подключаются между собой последовательно. Работа и схемы электродвигателей постоянного тока При подаче напряжения токи в обоих обмотках будут одинаковы. Основной недостаток заключается в том, что при уменьшении нагрузки на вал меньше 25% от номинала, происходит резкое увеличение частоты вращения, достигающее опасных для ДПТ значений. Потому для безотказной работы необходима постоянная нагрузка на вал.

Порой применяются ДПТ со смешанным возбуждением, при котором одна обмотка ОВ соединяется последовательно якорной цепи, а другая параллельно. Работа и схемы электродвигателей постоянного тока В жизни редко встречается.

Реверсирование двигателей постоянного тока

Что бы изменить курс вращение ДПТ с последовательным возбуждением необходимо поменять направления тока в ОВ или обмотке якоря. Практически, это делается изменением полярности: меняем плюс с минусом местами. Если же поменять одновр/еменно полярность в цепях возбуждения и якоря, тогда курс вращения не изменится. Аналогично делается реверс и для моторов, работающих на переменном токе.

Реверсирование ДПТ с параллельным или смешанным возбуждением лучше изготовлять изменением направления электрического тока в обмотке якоря. При разрыве обмотки возбуждения, ЭДС достигает опасных величин и возможен пробой изоляции проводов.

Регулирование оборотов двигателей постоянного тока

ДПТ с последовательным возбуждением проще итого регулировать переменным сопротивлением в цепи якоря. Регулировать можно лишь на уменьшение числа оборотов в соотношении 2:1 или 3:1. При этом происходят большие потери в регулировочном реостате (R рег). Этот метод используется в кранах и электрических тележках, у которых бывают частые перерывы в работе. Работа и схемы электродвигателей постоянного токаВ других случаях используется регулировка оборотов наверх от номинала при помощи реостата в цепи обмотки возбуждения, будто показано на правом рисунке.

ДПТ с параллельным возбуждением этак же можно регулировать частоту оборотов книзу при помощи сопротивления в цепи якоря, однако не более 50 процентов от номинала. Опять же будет нагрев сопротивления из-за потерь электрической энергии в нем.

Повысить же обороты максимум в 4 раза позволяет реостат в цепи ОВ. Самый несложный и распространенный метод регулировки частоты вращения.

На практике в современных электромоторах данные методы регулировки из-за своих недостатков и ограниченности диапазона регулирования редко применяются. Используются различные электронные схемы управления.

Leave a Reply