Departamento de emoción. Principio y diagrama de funcionamiento de un motor DC con excitación en paralelo.

El devanado de excitación está conectado a una fuente independiente. Las características del motor son las mismas que las de un motor de imanes permanentes. La velocidad de rotación está controlada por la resistencia en el circuito del inducido. También está regulada por un reóstato (resistencia de ajuste) en el circuito del devanado de excitación, pero si su valor disminuye excesivamente o si se rompe, la corriente del inducido aumenta hasta valores peligrosos. Los motores con excitación independiente no deben arrancarse al ralentí o con poca carga en el eje. La velocidad de rotación aumentará bruscamente y el motor resultará dañado.

Circuito de excitación independiente

Los circuitos restantes se denominan circuitos autoexcitados.

excitación paralela

El rotor y los devanados de excitación están conectados en paralelo a una fuente de energía. Con esta conexión, la corriente a través del devanado de excitación es varias veces menor que a través del rotor. Las características de los motores eléctricos son rígidas, lo que permite su uso para accionar máquinas y ventiladores.

La regulación de la velocidad de rotación está garantizada mediante la inclusión de reóstatos en el circuito del rotor o en serie con el devanado de excitación.

Circuito de excitación en paralelo

Excitación secuencial

El devanado de campo está conectado en serie con el devanado del inducido y la misma corriente fluye a través de ellos. La velocidad de un motor de este tipo depende de su carga; no se puede encender al ralentí. Pero tiene buenas características de arranque, por lo que en los vehículos electrificados se utiliza un circuito de excitación en serie.

Circuito de excitación en serie

Emoción mixta

Con este esquema se utilizan dos devanados de excitación, ubicados por pares en cada uno de los polos del motor eléctrico. Se pueden conectar para que sus flujos se sumen o resten. Como resultado, el motor puede tener características similares a las de un circuito de excitación en serie o en paralelo.

Circuito de excitación mixto

Para cambiar la dirección de rotación cambiar la polaridad de uno de los devanados de excitación. Para controlar el arranque del motor eléctrico y su velocidad de rotación, se utiliza la conmutación gradual de resistencias.

33. Características de DPT con excitación independiente.

Motor de CC con excitación independiente (DPT NV) En este motor (Figura 1), el devanado de excitación está conectado a una fuente de alimentación separada. Se incluye un reóstato de ajuste r reg en el circuito del devanado de excitación y un reóstato adicional (de arranque) R p en el circuito del inducido. Un rasgo característico del NV DPT es su corriente de excitación. yo en independiente de la corriente de armadura yo yo ya que el suministro de energía al devanado de excitación es independiente.

Circuito de motor CC de excitación independiente (DC NV)

Figura 1

Características mecánicas de un motor CC de excitación independiente (motor CC)

La ecuación para las características mecánicas de un motor de CC de excitación independiente tiene la forma

donde: n 0 - velocidad de rotación del eje del motor al ralentí. Δn - cambio en la velocidad del motor bajo carga mecánica.

De esta ecuación se deduce que las características mecánicas de un motor de CC de excitación independiente (motor de CC) son lineales y se cruzan con el eje de ordenadas en el punto inactivo n 0 (figura 13.13 a), mientras que la velocidad del motor cambia Δn, provocado por un cambio en su carga mecánica, es proporcional a la resistencia del circuito de la armadura R a =∑R + R ext. Por lo tanto, en la resistencia más baja del circuito de armadura R a = ∑R, cuando Rextensión = 0 , corresponde a la diferencia más pequeña en la velocidad de rotación Δn. En este caso, la característica mecánica se vuelve rígida (gráfico 1).

Las características mecánicas del motor, obtenidas a valores de voltaje nominal en el inducido y los devanados de campo y en ausencia de resistencia adicional en el circuito del inducido, se denominan natural(gráfico 7).

si al menos uno se ha cambiado uno de los parámetros enumerados del motor (el voltaje en el inducido o los devanados de excitación difiere de los valores nominales, o la resistencia en el circuito del inducido se ha cambiado introduciendo Rextensión), entonces las características mecánicas se llaman artificial.

Las características mecánicas artificiales obtenidas al introducir una resistencia adicional R ext en el circuito del inducido también se denominan reostáticas (gráficos 7, 2 y 3).

Al evaluar las propiedades de control de los motores de CC, las características mecánicas son de gran importancia. norte = f(M). Con un par de carga constante en el eje del motor con una resistencia de resistencia creciente Rextensión la velocidad de rotación disminuye. Valores de resistencia Rextensión obtener una característica mecánica artificial correspondiente a la velocidad de rotación requerida norte a una carga determinada (generalmente nominal) para motores excitados independientemente:

donde U es el voltaje de suministro del circuito del inducido del motor, V; I i - corriente de inducido correspondiente a una carga de motor determinada, A; n - velocidad de rotación requerida, rpm; norte 0 - velocidad de ralentí, rpm.

La velocidad de ralentí n 0 es la velocidad límite por encima de la cual el motor cambia al modo generador. Esta velocidad excede la velocidad nominal. nortenombre tanto como la tensión nominal U nom suministrada al circuito del inducido exceda la fem del inducido misoy nomina a la carga nominal del motor.

La forma de las características mecánicas del motor está influenciada por la magnitud del flujo de excitación magnético principal. F. Al disminuir F(a medida que aumenta la resistencia de la resistencia r preg), la velocidad de ralentí del motor n 0 y la diferencia de velocidad de rotación Δn aumentan. Esto conduce a un cambio significativo en la rigidez de las características mecánicas del motor (Fig. 13.13, b). Si cambia el voltaje en el devanado del inducido U (con R ext y R reg sin cambios), entonces n 0 cambia y Δn permanece sin cambios [ver. (13.10)]. Como resultado, las características mecánicas se desplazan a lo largo del eje de ordenadas, permaneciendo paralelas entre sí (figura 13.13, c). Esto crea las condiciones más favorables al regular la velocidad del motor cambiando el voltaje. Ud., suministrado al circuito del inducido. Este método de control de velocidad se ha vuelto más extendido debido al desarrollo y uso generalizado de convertidores de voltaje de tiristores ajustables.

¡Buenos días, queridos lectores! En este artículo hablaré sobre qué es la excitación en los motores de CC y “con qué se come”.

Probablemente todos tuvimos juguetes eléctricos en la infancia. Los curiosos de aquellos años no desaprovechaban la oportunidad de desarmar estos juguetes para ver qué había en su interior.

Al mirar dentro de dicho juguete, encontramos un pequeño motor eléctrico de CC. Naturalmente, entonces ni siquiera pensamos en por qué funcionó. Algunos de nosotros, al encontrar un motor en un juguete, decidimos desmontarlo también. Estos curiosos camaradas, después de desmontar el motor, encontraron allí un imán permanente (a veces más de uno), escobillas y una armadura con conmutador.

Por lo tanto, el imán permanente es el sistema de excitación más simple para motores de CC. Después de todo, la armadura del motor gira solo cuando hay un campo magnético constante a su alrededor, que se crea mediante un imán permanente.

Los motores de CC a escala industrial utilizan devanados especiales llamados devanados de campo como excitadores.

La conexión de estos devanados puede ser muy diferente. Pueden conectarse en paralelo a la armadura, en serie con ella, mezcladas e incluso independientemente de ellas.

Por cierto, los motores que tienen un imán permanente como excitador se consideran dispositivos con excitación independiente.

El devanado excitador consta de un número significativamente mayor de espiras que el devanado del inducido. En este sentido, la corriente del devanado del inducido es decenas de veces mayor que la corriente de excitación. La velocidad de rotación de dicho motor puede variar según la carga y el flujo magnético. Debido a las propiedades de la conexión, los motores conectados en paralelo son poco susceptibles a los cambios en la velocidad de rotación.

Ahora consideremos la opción de conectar por separado los devanados de trabajo y excitación. Un motor de este tipo se denomina motor con excitación independiente. La velocidad de dicho motor se puede ajustar cambiando la resistencia del circuito del inducido o el flujo magnético.

Aquí hay un pequeño matiz: no es necesario reducir demasiado la corriente de excitación al encender el motor de esta manera, ya que esto conlleva un aumento muy grande en la corriente del inducido. Lo mismo ocurre con el peligro de romper el circuito de excitación de estos motores. Además, si la carga del motor con dicha inclusión es pequeña, o cuando está en ralentí, puede acelerar con tanta fuerza que supone un peligro para el motor.

Como ya dije, los dispositivos que tienen imanes permanentes como excitador se consideran un tipo de DPT de excitación independiente. Diré algunas palabras sobre ellos.

Dado que los DPT y las máquinas de tipo síncrono pueden utilizar imanes permanentes en lugar de excitadores, esta opción se considera bastante atractiva. Y he aquí por qué:

• dicho dispositivo tiene un consumo de corriente reducido al reducir el número de devanados, como resultado de lo cual los indicadores de tales máquinas, como la eficiencia, son más altos;
• Al utilizar imanes permanentes en lugar de un excitador, se simplifica el diseño de los circuitos de excitación del motor, lo que aumenta su confiabilidad, porque un imán permanente no requiere energía, por lo tanto, dicho motor no tiene una unidad colectora de corriente en el rotor.

Ahora sobre la conexión secuencial de devanados (motores con excitación secuencial).

En esta opción de conexión, la corriente del inducido también será excitante. Esto hace que el flujo magnético cambie fuertemente dependiendo de la carga. Ésta es la razón de la gran inconveniencia de arrancarlos al ralentí y con poca carga.

Esta inclusión ha encontrado aplicación cuando se requiere un par de arranque significativo o la capacidad de soportar sobrecargas a corto plazo. En este sentido, se utilizan como medio de tracción para tranvías, trolebuses, locomotoras eléctricas, metros y grúas. Además, se utilizan como agente de arranque en motores de combustión interna (como arrancadores).

La última opción para encender motores de CC es su conmutación mixta. Cada uno de los polos de estos motores está equipado con un par de devanados, uno de los cuales es paralelo y el otro en serie. Hay dos formas de conectarlos:

• método consonántico (en este caso, se suman las corrientes);
• opción de contador (resta de corrientes).

En consecuencia, dependiendo de la opción de conexión (que cambia la relación de los flujos magnéticos), dicho motor puede estar cerca de un dispositivo con excitación en serie o de un motor con excitación en paralelo.

En la mayoría de los casos, consideran que el devanado en serie es el devanado principal y el devanado en paralelo, el devanado auxiliar. Gracias al devanado paralelo, la velocidad de estos motores prácticamente no aumenta con cargas bajas.

Si se requiere obtener un par significativo en el arranque y la capacidad de regular la velocidad con cargas variables, se utiliza una conexión de tipo consonante. Se utiliza una conexión de contador cuando es necesario obtener una velocidad constante con una carga cambiante.

Si es necesario invertir el motor de CC (cambiar la dirección de su rotación), cambie la dirección de la corriente en uno de sus devanados de trabajo.

Al cambiar la polaridad de conexión de los terminales del motor, es posible cambiar la dirección solo de aquellos motores que están conectados según un circuito independiente, o motores con un imán permanente como excitador. En todos los demás dispositivos, es necesario cambiar la dirección de la corriente en uno de los devanados de trabajo.

Además, los motores de CC no se pueden encender utilizando el método de conexión de voltaje completo. Esto se debe al hecho de que el valor de su corriente de arranque es aproximadamente 2 docenas de veces mayor que la corriente nominal (esto depende del tamaño y la velocidad del motor). Las corrientes de arranque de motores grandes pueden ser cincuenta veces superiores a su corriente nominal de funcionamiento.

Las grandes corrientes pueden provocar el efecto de chispas circulares del colector, como resultado de lo cual se destruye el colector.

Para encender el DPT se utiliza la técnica o el uso de reóstatos de arranque. El encendido del tipo directo sólo es posible a bajas tensiones y para motores pequeños con alta resistencia del devanado del inducido.

Escriba comentarios, adiciones al artículo, tal vez me perdí algo. Eche un vistazo, me alegrará que encuentre algo más útil en mi sitio. Mis mejores deseos.

Diagrama del motor.

El circuito del motor de excitación en paralelo se muestra en la Fig. 1.25. El devanado del inducido y el devanado de campo están conectados en paralelo. En este circuito: I es la corriente consumida por el motor de la red, I i es la corriente del inducido, I in es la corriente de excitación. De la primera ley de Kirchhoff se deduce que I = I i + I c.

Característica mecánica natural. La característica mecánica natural se describe en la fórmula (1.6).

En ralentí M = 0 y n x = U/C E F.

Si Ф = constante, entonces la ecuación de la característica mecánica toma la forma:

norte = norteincógnita– bMETRO, (1.8)

donde b = R i / C E F.

De (1.8) se deduce que la característica mecánica (Fig. 1.26, recta 1) es una recta con un ángulo de inclinación a y un coeficiente angular b. Dado que R i es pequeño para los motores de CC, a medida que aumenta la carga en el eje, la velocidad de rotación n cambia ligeramente; las características de este tipo se denominan "duras".

La corriente consumida por el motor de la red prácticamente aumenta en proporción al par de carga. De hecho, M » M em = C m I I F, y dado que el motor de excitación en paralelo tiene F = constante, entonces I I ~ M.

Control de velocidad.

Regular la velocidad de rotación es posible a partir de (1.6) de tres maneras: cambiando el flujo magnético de los polos principales Ф, cambiando la resistencia del circuito del inducido R i y cambiando el voltaje U suministrado al circuito del inducido (un cambio en n debido a un cambio en el par de carga M no está incluido en el concepto de regulación).

La regulación de n cambiando el flujo magnético Ф se lleva a cabo mediante un reóstato de ajuste R р. A medida que aumenta la resistencia del reóstato, la corriente de excitación I y el flujo magnético de los polos principales F disminuyen. Esto conduce, en primer lugar, a un aumento del régimen de ralentí n x y, en segundo lugar, a un aumento del coeficiente b, es decir a un aumento en el ángulo de inclinación de la característica mecánica. Sin embargo, b sigue siendo pequeño y se mantiene la rigidez de las características mecánicas. En la figura. 1.28, además de la característica natural 1, correspondiente al flujo magnético máximo Ф, muestra una familia de características mecánicas 2-4, tomadas con un flujo magnético reducido. De las características se deduce que cambiar el flujo magnético solo puede aumentar la velocidad de rotación en relación con la característica natural. En la práctica, la velocidad de rotación no se puede aumentar más de 2 veces con este método, ya que un aumento de velocidad provoca un deterioro de la conmutación e incluso daños mecánicos a la máquina.

Otro método de control de velocidad se conecta en serie con el inducido de un reóstato de control R i.p (el reóstato de arranque R p no es adecuado para este propósito, ya que está diseñado para un funcionamiento a corto plazo). La fórmula (1.6) toma entonces la forma:

norte= ,

de lo cual se deduce que la velocidad en ralentí para cualquier resistencia R r es la misma y el coeficiente by, en consecuencia, la pendiente de las características mecánicas 5-7 aumenta (figura 1.26). Una regulación de la velocidad de rotación de esta manera conduce a una disminución de la velocidad de rotación con respecto a la característica natural. Además, es antieconómico, ya que está asociado con altas pérdidas de potencia (R i.r I) en el reóstato de control, a través del cual fluye toda la corriente del inducido.

El tercer método para regular la velocidad de rotación es un cambio sin reóstato en el voltaje suministrado al inducido. Esto sólo es posible cuando el inducido del motor se alimenta desde una fuente independiente, cuyo voltaje se puede ajustar. Como fuente controlada se utilizan generadores separados o válvulas controladas (tiratrones, rectificadores de mercurio, tiristores) especialmente diseñados para un motor determinado. En el primer caso, se forma un sistema de máquinas, llamado sistema G-D (generador - motor), (Fig. 1.27). Se utiliza para un control suave en una amplia gama de velocidades de rotación de potentes motores de CC y en sistemas de control automático. Se utiliza un sistema de control con válvulas HC controladas (Fig. 1.28) para regular la velocidad de rotación de motores de menor potencia. Su ventaja es una mayor eficiencia.

Regular la velocidad de rotación cambiando U prácticamente sólo es posible en dirección decreciente, ya que aumentar la tensión por encima de la tensión nominal es inaceptable debido a un fuerte deterioro de la conmutación. De (1.9) se deduce que a medida que disminuye el voltaje, la velocidad sin carga nx disminuye y la pendiente de las características mecánicas 8-10 no cambia (ver figura 1.26); El rango de control (n max /n min) de esta manera es 6:1-8:1. Puede ampliarse significativamente mediante el uso de circuitos de retroalimentación especiales.

Característica reguladora.

La característica de regulación n=f(I in) del motor de excitación en paralelo se muestra en la Fig. 1.29.

Su carácter está determinado por la dependencia (1.5), de donde se deduce que la frecuencia de rotación es inversamente proporcional al flujo magnético y, en consecuencia, a la corriente de excitación Iv. Cuando la corriente de excitación I in = 0, lo que puede ocurrir cuando se interrumpe el circuito de excitación, el flujo magnético es igual al F ost residual y la velocidad de rotación se vuelve tan alta que el motor puede destruirse mecánicamente; un fenómeno similar se llama motor. fugitivo.

Físicamente, el fenómeno de separación se explica por el hecho de que el par (1.2) con una disminución en el flujo magnético, al parecer, debería disminuir, sin embargo, la corriente del inducido I I = (U – E)/R I aumenta de manera más significativa, ya que E (1.1) y la diferencia U disminuyen – E aumenta en mayor medida (normalmente E » 0,9 U).

Modos de frenado.

Los modos de frenado del motor ocurren cuando el par electromagnético desarrollado por el motor actúa en contra de la dirección de rotación de la armadura. Pueden ocurrir durante el funcionamiento del motor cuando las condiciones de funcionamiento cambian o se crean artificialmente para reducir rápidamente la velocidad, detener o dar marcha atrás al motor.

El motor de excitación en paralelo tiene tres modos de frenado: frenado por generador con retorno de energía a la red, frenado por retroceso y frenado dinámico.

Generadorfrenado ocurre en los casos en que la frecuencia de rotación del inducido n se vuelve mayor que la velocidad de rotación en la velocidad de ralentí ideal (es decir, en M pr = 0) n x (n>n x). La transición a este modo desde el modo motor es posible, por ejemplo, al bajar una carga, cuando el par creado por la carga se aplica al inducido en la misma dirección que el par electromagnético del motor, es decir. cuando el par de carga actúa de acuerdo con el par electromagnético del motor y éste toma una velocidad mayor que n x. Si n>n x, entonces E>U c (donde U c es el voltaje de la red) y la corriente del motor cambia de signo (1.4): el par electromagnético cambia de un par de rotación a un par de frenado y la máquina cambia del modo de motor. a modo generador y suministra energía a la red (recuperación de energía). La transición de una máquina del modo motor al modo generador se ilustra mediante una característica mecánica (figura 1.30). Sea a 1 el punto de funcionamiento en el modo motor; corresponde al par M. Si la velocidad de rotación aumenta, entonces el punto de operación según la característica 1 del cuadrante I se mueve al cuadrante II, por ejemplo, al punto de operación a 2, que corresponde a la velocidad de rotación n΄ y el frenado par - М΄.

Frenadooposición Ocurre en un motor en funcionamiento cuando se invierte la dirección de la corriente del inducido o de la corriente de campo. En este caso, el par electromagnético cambia de signo y pasa a ser frenado.

El funcionamiento de un motor con sentido de rotación opuesto corresponde a las características mecánicas ubicadas en los cuadrantes II y III (por ejemplo, característica natural 2 en la figura 1.30).

Una transición repentina a esta característica es prácticamente inaceptable, ya que va acompañada de un aumento excesivo de corriente y par de frenado. Por esta razón, simultáneamente con la conmutación de uno de los devanados, se activa una resistencia adicional R ext en el circuito del inducido, lo que limita la corriente del inducido.

La característica mecánica del modo con R ext tiene una gran pendiente (recta 3). Al cambiar al modo espalda con espalda, la velocidad de rotación n en el primer momento no puede cambiar (debido a la inercia del inducido) y el punto de operación desde la posición a 1 se moverá a la posición a 3 en la nueva característica. Debido a la aparición del toro M, la velocidad de rotación n disminuirá rápidamente hasta que el punto de operación a 3 se mueva a la posición a 4, correspondiente a detener el motor. Si en este momento el motor no está desconectado de la fuente de alimentación, el inducido cambiará el sentido de rotación. La máquina comenzará a operar en modo motor con un nuevo sentido de rotación, y su punto de operación a 5 se ubicará en la característica mecánica 3 en el cuadrante III.

Dinámicafrenado Ocurre en los casos en que el inducido del motor se desconecta de la red y se cierra a la resistencia de frenado dinámico R d.t. La ecuación característica (1.6) toma la forma:

norte=

que corresponde a una familia de rectas 4 (para diferentes R d.t.) que pasan por el origen. Al cambiar a este modo, el punto de operación a 1 va a una de las características 4, por ejemplo, al punto a 6, y luego se mueve a lo largo de la línea recta 4 hasta cero. El inducido del motor se frena hasta detenerse por completo. Cambiando la resistencia R d.t se puede regular la corriente del inducido y la velocidad de frenado.

Los motores de CC no se utilizan con tanta frecuencia como los motores de CA. A continuación se detallan sus ventajas y desventajas.

En la vida cotidiana, los motores de corriente continua se utilizan en juguetes para niños, ya que funcionan con baterías. Se utilizan en el transporte: en el metro, tranvías, trolebuses y automóviles. En las empresas industriales, los motores eléctricos de CC se utilizan para impulsar unidades que utilizan baterías para un suministro de energía ininterrumpida.

Diseño y mantenimiento de motores de CC

El devanado principal de un motor de corriente continua es ancla, conectado a la fuente de alimentación a través de aparato de cepillo. La armadura gira en el campo magnético creado por polos del estator (devanados de campo). Las partes finales del estator están cubiertas con escudos con cojinetes en los que gira el eje del inducido del motor. Por un lado, montado en el mismo eje. admirador enfriamiento, impulsando un flujo de aire a través de las cavidades internas del motor durante el funcionamiento.

El aparato de cepillo es un elemento vulnerable en el diseño del motor. Las escobillas se afilan al conmutador para repetir su forma con la mayor precisión posible y se presionan contra él con fuerza constante. Durante el funcionamiento, los cepillos se desgastan, el polvo conductor de ellos se deposita en las partes estacionarias y debe eliminarse periódicamente. A veces es necesario mover las propias escobillas en las ranuras; de lo contrario, bajo la influencia del mismo polvo, se atascarán en ellas y “cuelgan” sobre el conmutador. Las características del motor también dependen de la posición de las escobillas en el espacio en el plano de rotación del inducido.

Con el tiempo, las escobillas se desgastan y es necesario reemplazarlas. También se desgasta el conmutador en los puntos de contacto con las escobillas. Periódicamente, se desmonta la armadura y se gira el conmutador en un torno. Después del pulido, el aislamiento entre las láminas del conmutador se corta a cierta profundidad, ya que es más resistente que el material del conmutador y destruirá las escobillas durante el procesamiento posterior.

Circuitos de conexión de motores de CC

La presencia de devanados de campo es una característica distintiva de las máquinas de CC. Las propiedades eléctricas y mecánicas del motor eléctrico dependen de la forma en que están conectados a la red.

excitación independiente

El devanado de excitación está conectado a una fuente independiente. Las características del motor son las mismas que las de un motor de imanes permanentes. La velocidad de rotación está controlada por la resistencia en el circuito del inducido. También está regulada por un reóstato (resistencia de ajuste) en el circuito del devanado de excitación, pero si su valor disminuye excesivamente o si se rompe, la corriente del inducido aumenta hasta valores peligrosos. Los motores con excitación independiente no pueden arrancarse al ralentí o con poca carga en el eje. La velocidad de rotación aumentará bruscamente y el motor resultará dañado.

Los circuitos restantes se denominan circuitos autoexcitados.

excitación paralela

El rotor y los devanados de excitación están conectados en paralelo a una fuente de energía. Con esta conexión, la corriente a través del devanado de excitación es varias veces menor que a través del rotor. Las características de los motores eléctricos son rígidas, lo que permite su uso para accionar máquinas y ventiladores.

La regulación de la velocidad de rotación está garantizada mediante la inclusión de reóstatos en el circuito del rotor o en serie con el devanado de excitación.

Excitación secuencial

El devanado de campo está conectado en serie con el devanado del inducido y la misma corriente fluye a través de ellos. La velocidad de un motor de este tipo depende de su carga; no se puede encender al ralentí. Pero tiene buenas características de arranque, por lo que en los vehículos electrificados se utiliza un circuito de excitación en serie.

Emoción mixta

Con este esquema se utilizan dos devanados de excitación, ubicados por pares en cada uno de los polos del motor eléctrico. Se pueden conectar para que sus flujos se sumen o resten. Como resultado, el motor puede tener características similares a las de un circuito de excitación en serie o en paralelo.

Para cambiar la dirección de rotación cambiar la polaridad de uno de los devanados de excitación. Para controlar el arranque del motor eléctrico y su velocidad de rotación, se utiliza la conmutación gradual de resistencias.

Ministerio de Ciencia y Educación de la Federación de Rusia

Agencia Federal para la Educación

Institución educativa estatal

Educación profesional superior

Investigación Nacional

UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE IRKUTSK

Departamento de Suministro Eléctrico e Ingeniería Eléctrica

motor paralelo de CC

Informe de laboratorio n.° 9

en la disciplina "Ingeniería Eléctrica y Electrónica General"

Terminado

Estudiante SMO-11-1 ________ Dergunov A.S. __________

(firma) Apellido I.O. (fecha)

Profesor Asociado, Departamento E y ET ________ Kiryukhin Yu.A. __________

(firma) Apellido I.O. (fecha)

Irkutsk 2012

Objetivo 3

Tarea 3

Breve información teórica 3

Equipos de instalación eléctrica 5

orden de trabajo 6

Responde preguntas de seguridad 9

Propósito del trabajo

Familiarícese con el diseño y funcionamiento de un motor CC de excitación paralela y examine sus características.

Ejercicio

Familiarícese con el diseño y principio de funcionamiento de un motor CC de excitación paralela. Familiarícese con el diagrama de conexión del motor de excitación en paralelo. Familiarícese con las condiciones para arrancar un motor de excitación en paralelo. Familiarícese con los métodos para regular la velocidad del motor. Examine el motor en modo inactivo. Construya la característica de ajuste. Examine el motor bajo carga. Comportamiento constructivo y características mecánicas.

Breve información teórica

En un motor de excitación en paralelo, el devanado de campo está conectado en paralelo al devanado del inducido (ver Fig. 1). La corriente en el devanado de campo es menor que la corriente del inducido. y asciende al 2 – 5% de .

Las propiedades de rendimiento de los motores se evalúan mediante las características operativas, mecánicas y de ajuste.

Arroz. 1

En la figura. 8 mostrados trabajadores Características del motor de excitación en paralelo: dependencia de la velocidad de rotación , magnitud de la corriente de armadura , par
, eficiencia y potencia consumida de la red de poder útil a voltaje constante y corriente de excitación .

Arroz. 2

Mecánico la característica del motor es la dependencia de la velocidad de rotación del inducido del par en el eje a voltaje y resistencia constantes del circuito de excitación . Muestra el efecto de la carga mecánica en el eje del motor sobre la velocidad de rotación, lo cual es especialmente importante saber al seleccionar y operar motores. Las características mecánicas pueden ser naturales o artificiales. Características del motor nominal
,
y resistencia
llamados naturales. Fórmula para la velocidad del motor:

Ecuación característica mecánica:

, (1)

Dónde
– velocidad de rotación en ralentí ideal (
);

– cambio en la velocidad de rotación causado por la carga.

Dado que los motores de CC tienen resistencia al devanado del inducido
es pequeña, entonces al aumentar la carga en el eje la velocidad de rotación norte cambia ligeramente. Las características de este tipo se llaman duras.

Si descuidamos el efecto desmagnetizador de la reacción de la armadura y tomamos
, entonces la característica mecánica natural de un motor de excitación paralela es la forma de una línea recta ligeramente inclinada con respecto al eje de abscisas (Fig. 3, línea recta 1).

Si introduce un reóstato de control en el circuito del inducido del motor
, entonces la dependencia
estará determinada por la expresión

. (2)

Velocidad de ralentí ideal permanece sin cambios, y el cambio en la velocidad de rotación
aumenta y aumenta el ángulo de inclinación de la característica mecánica con respecto al eje de abscisas (Fig. 3, línea recta 2). La característica mecánica obtenida de esta manera se llama artificial .

Un cambio forzado en la velocidad del motor con un par de carga constante en el eje se llama regulación. Arroz. 3

Es posible regular la velocidad de rotación en motores de excitación en paralelo de dos formas: cambiando el flujo magnético y cambiando la resistencia en el circuito del inducido.

R
La velocidad de rotación se controla cambiando la resistencia en el circuito del inducido mediante un reóstato de arranque.
. A medida que aumenta la resistencia
la velocidad de rotación disminuye según la fórmula (2). Este método no es económico, ya que va acompañado de pérdidas importantes debido al calentamiento del reóstato.

La velocidad de rotación se controla cambiando el flujo magnético mediante un reóstato. , incluido en el devanado de excitación (ver Fig. 1). Arroz. 10 Arroz. 4

Al aumentar La corriente en el devanado de campo disminuye. , el flujo magnético disminuye
, lo que provoca un aumento en la velocidad de rotación.

A valores bajos de la corriente de excitación, y más aún cuando el circuito de excitación está roto (
), es decir, con un flujo magnético insignificante
, la velocidad de rotación aumenta bruscamente, lo que provoca un "marcha excesiva" del motor y su destrucción mecánica. Por lo tanto, es muy importante asegurarse de que todas las conexiones eléctricas del circuito de excitación sean seguras.

La dependencia de la velocidad de rotación de la corriente de excitación se llama regulador características del motor (ver Fig. 4).

Regular la velocidad de rotación cambiando el flujo magnético.
muy económico, pero no siempre aceptable, ya que al cambiar
la rigidez de las características mecánicas cambia significativamente.

Debido a la linealidad y "rigidez" de las características mecánicas, así como a la capacidad de controlar suavemente la velocidad de rotación en un amplio rango, los motores de excitación paralela se han generalizado tanto en accionamientos eléctricos (para mecanismos y máquinas herramienta) como en sistemas de control automático.