Постоянного тока электродвигатель

Определение "Постоянного тока электродвигатель" в Большой Советской Энциклопедии

Возбуждения двигателя постоянного тока

Постоянного тока электродвигатель, постоянного тока машина, работающая в режиме двигателя. Постоянного тока электродвигатель дороже двигателей переменного тока и требуют больших затрат на обслуживание, однако они позволяют плавно и экономично регулировать частоту вращения в широких пределах, вследствие чего получили распространение на рельсовом и безрельсовом электрифицированном транспорте, в подъёмных кранах, на прокатных станах, в устройствах автоматики и т.п.

Характеристики двигателей постоянного тока

Основные характеристики Постоянного тока электродвигатель - зависимость частоты вращения n от вращающего момента (момента на валу) М, называемая механической характеристикой, и зависимость вращающего момента от тока якоря (ротора) I_я. Вид характеристик (рис. 2) определяется системой возбуждения двигателя (рис. 1); возбуждение может быть независимым, параллельным или смешанным. При независимом и параллельном возбуждении частота вращения меняется незначительно, зависимость n = f (M) имеет слабо выраженный падающий характер (т. н. «жёсткая» характеристика). Для того чтобы частота вращения при изменении момента вращения менялась в широких пределах, применяют последовательное возбуждение; при этом зависимость n = f (M) имеет явно выраженный падающий характер («мягкая» характеристика). Иногда у Постоянного тока электродвигатель с независимым возбуждением частота вращения по разным причинам может увеличиваться с возрастанием момента на валу, что приводит к неустойчивой работе двигателя. Для поддержания устойчивого режима работы, обеспечиваемого падающим характером кривой n = f (M). часто применяют смешанное возбуждение (устаревшее название - компаундное возбуждение), при котором основной магнитный поток создаётся параллельной обмоткой возбуждения, а последовательная обмотка является стабилизирующей. При смешанном возбуждении механическая характеристика имеет промежуточный характер.

При подключении Постоянного тока электродвигатель к источнику питания ток в обмотке якоря (пусковой ток) в 15-20 раз превышает номинальное значение (в начальный момент эдс якоря равна 0 и ток ограничивается лишь сопротивлением цепи якоря). Для того чтобы уменьшить пусковой ток, в цепь якоря включают т. н. пусковое сопротивление, которое по мере нарастания частоты вращения постепенно уменьшают; по окончании пуска его замыкают накоротко.

Постоянного тока электродвигатель с параллельным возбуждением имеют пределы регулирования частоты вращения примерно 1: 3. У них удобнее и дешевле всего регулировать частоту вращения реостатом в цепи возбуждения. Регулирование может производиться как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения частоты вращения, причём при всех частотах вращения кпд сохраняется достаточно высоким.

У Постоянного тока электродвигатель с последовательным возбуждением частота вращения регулируется в сторону уменьшения реостатом в цепи якоря, в сторону увеличения - включением параллельно обмотке возбуждения шунтирующего сопротивления. Потери в реостате, введённом в цепь якоря, существенно снижают кпд. При шунтировании обмоток возбуждения кпд изменяется незначительно.

В СССР Постоянного тока электродвигатель выпускаются сериями, например серия ДК мощностью 40-110 квт на напряжения 250, 350, 750 в с регулированием частоты вращения от 0 до 4000 об/мин - для городского электрифицированного транспорта, серия Д мощностью 2,5-185 квт на напряжения 220-440 в с диапазоном регулирования частоты вращения 1: 3 - для привода мощных прокатных станов, подъёмных кранов всех типов и т.п. В системах автоматического регулирования и в электроприборах бытового назначения получили распространение электроприводы с микродвигателями постоянного тока. Основное их достоинство - значительно большие, чем у микродвигателей переменного тока, диапазон и точность регулирования.
Лит. см. при ст. Постоянного тока машина.
  Л. М. Петрова.

Iя - ток якоря: I₀ - ток холостого хода." href="/a_pictures/18/10/299232317.jpg">Iя - ток якоря: I₀ - ток холостого хода."http://iodine.atomistry.com/">Iя - ток якоря: I₀ - ток холостого хода." src="a_pictures/18/10/th_299232317.jpg">
Рис. 2. Естественные (без регулирования возбуждения) механические характеристики (вверху) и характеристики момента (внизу) двигателей постоянного тока: а - при параллельном, б - при последовательном, в - при смешанном возбуждении; n - частота вращения двигателя; М - момент на валу; Iя - ток якоря: I₀ - ток холостого хода.

U - напряжение питания; Я - якорь; Д - обмотка дополнительных полюсов; В - параллельная обмотка возбуждения; П - последовательная обмотка возбуждения; ПР - пусковой реостат; РР - регулировочный реостат; Iв - ток возбуждения; Iя - ток якоря." href="/a_pictures/18/10/219046563.jpg">U - напряжение питания; Я - якорь; Д - обмотка дополнительных полюсов; В - параллельная обмотка возбуждения; П - последовательная обмотка возбуждения; ПР - пусковой реостат; РР - регулировочный реостат; Iв - ток возбуждения; Iя - ток якоря."http://uranium.atomistry.com/">U - напряжение питания; Я - якорь; Д - обмотка дополнительных полюсов; В - параллельная обмотка возбуждения; П - последовательная обмотка возбуждения; ПР - пусковой реостат; РР - регулировочный реостат; Iв - ток возбуждения; Iя - ток якоря." src="a_pictures/18/10/th_219046563.jpg">
Рис. 1. Схемы возбуждения двигателя постоянного тока: а - параллельное, б - последовательное, в - смешанное возбуждение; U - напряжение питания; Я - якорь; Д - обмотка дополнительных полюсов; В - параллельная обмотка возбуждения; П - последовательная обмотка возбуждения; ПР - пусковой реостат; РР - регулировочный реостат; Iв - ток возбуждения; Iя - ток якоря.