Принцип работы двигателя постоянного тока (ДТП). Способы возбуждения. Пуск. Двигатель постоянного тока - электродвигатель, питание которого осуществляется постоянным током

Двигатель постоянного тока - электродвигатель, питание которого осуществляется постоянным током. Двигатель состоит из якорной обмотки, статора, щёточного узла. ДПТ являются обратимыми электрическими машинами, то есть в определенных условиях способны работать как генераторы. Главное назначение ДПТ — создание магнитного потока.

На статоре ДПТ располагаются в зависимости от конструкции:

- постоянные магниты

- обмотки возбуждения — катушки, наводящие магнитный поток возбуждения

Ротор любого ДПТ состоит из многих катушек, на одну из которых подаётся питание в зависимости от угла поворота ротора относительно статора.

Щёточный узелнеобходим для подвода электроэнергии к катушкам на вращающемся роторе.

Принцип работы:

Магнитное поле, создаваемое статором перпендикулярно магнитному полю ротора. Суммарное магнитное поле статора и ротора и создает вращающий момент ротора.

Достоинства:простота устройства и управления; практически линейные механическая и регулировочная характеристики двигателя.

Недостатки: необходимость обслуживания коллекторно-щёточных узлов; ограниченный срок службы из-за износа коллектора.

Способы возбуждения двигателей постоянного тока:

- параллельный, последовательный, смешанный, независимый друг от друга.

Двигатели с параллельным возбуждением:

Обмотка возбуждения и обмотка якоря соединены параллельно. Обмотка возбуждения имеет большее количество витков, чем обмотка якоря, поэтому ток обмотки возбуждения в большинстве случаев составляет несколько процентов от тока якоря.

Двигатель с независимым возбуждением:

Если обмотку возбуждения подключить к другому источнику постоянного напряжения, то получим двигатель с независимым возбуждением. Такими же свойствами обладают электродвигатели с постоянным магнитом.

Двигатель с последовательным возбуждением:

У такого двигателя ток якоря является одновременно и током возбуждения, т.к. обмотка возбуждения включена последовательно с якорем. По этой причине магнитный поток двигателя изменяется с изменением нагрузки.

Двигатель со смешанным возбуждением.

На каждом полюсе такого двигателя имеются две обмотки – параллельная и последовательная. Их можно включить так, чтобы магнитные потоки складывались или вычитались.

Для изменения направления вращения двигателя постоянного тока надо изменить направление тока либо в обмотке возбуждения, либо в обмотке якоря.

Пуск двигателей постоянного тока:

В начальный момент пуска, якорь двигателя неподви­жен и э. д. с. равна нулю (E = 0). При непосредственном включении двигателя в сеть в обмотке якоря будет протекать чрез­мерно большой ток: I_пуск = U_а / R_а

Поэтому непосредственное включение в сеть допускается толь­ко для двигателей очень малой мощности, у которых падение на­пряжения в якоре представляет относительно большую величину.

В машинах постоянного тока большой мощности падение на­пряжения в обмотке якоря при полной нагрузке составляет не­сколько процентов от номинального напряжения:

IR=0,02 0,1

Следовательно, пусковой ток в случае вклю­чения двигателя в сеть с номинальным напря­жением во много раз превышает номинальный (Iпуск).

Большой пусковой ток является опасным как для машины. При большом токе нагревается обмотка якоря машины и образуется интенсивное искре­ние под щетками, вследствие которого коллек­тор может выйти из строя. На валу двигателя создаются механические удары, так как при большом токе вращающий момент будет также большим.

Для ограничения пускового тока исполь­зуют пусковые реостаты, включаемые последо­вательно с якорем двигателя при пуске в ход.

39.Роль Электропривода в автоматизации производственных процессов