Электрическая схема двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением - АвтоКлуб Toyota
Toyota-navi.ru

АвтоКлуб Toyota
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электрическая схема двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением

Двигатель постоянного тока: схемы включения

Но вместе с тем возникает и существенная проблема значительных пусковых токов, в сравнении с асинхронными электродвигателями, работающих на переменном напряжении. Именно поэтому многие специалисты детально изучают способы запуска электродвигателя постоянного тока, прежде чем включить агрегат.

  1. Прямой пуск
  2. Схемы подключения электродвигателя постоянного тока
  3. Подключение с независимым возбуждением
  4. Подключение с параллельным возбуждением
  5. Подключение с последовательным возбуждением
  6. Подключение со смешанным возбуждением
  7. Электродвигатели постоянного тока
  8. Схема подключения электродвигателя постоянного тока
  9. Что происходит при пуске двигателя
  10. Преимущества двигателей постоянного тока
  11. Пуск путем изменения питающего напряжения
  12. Электродвигатель постоянного тока 12 Вольт
  13. Где купить электродвигатель

Основная часть

Цель работы : изучить принцип действия двигателей постоянного тока, приобрести практические навыки испытание и построения характеристик двигателей с различными способами возбуждения, получить экспериментальное подтверждение теоретическими сведениями о двигателях постоянного тока.

Электрическая схема лабораторной установки

Электрическая схема лабораторной установки для исследования двигателя параллельного возбуждения показана на рис. 1. Двигатель имеет последовательно включенные обмотки якоря (Я), добавочных полюсов и стабилизирующую последовательную обмотку возбуждения (ОВС). Параллельно этим обмоткам включена обмотка параллельного возбуждения (ОВШ).

Электрическая схема содержит пусковой реостат RП в цепи якоря и реостат rB в цепи параллельной обмотки возбуждения. В цепь якоря и в цепь возбуждения включены амперметры, параллельно цепи якоря -вольтметр. В цепи якоря имеются клеммы I — 2, которые должны быть замкнуты перемычкой при исследованиях двигателя параллельного возбуждения.

Нагрузкой двигателя служит генератор постоянного тока параллельного возбуждения. Изменение момента нагрузки на валу двигателя осуществляется регулированием тока возбуждения генератора при замкнутой цепи якоря генератора.

Частота вращения двигателя определяется с помощью тахогенератора, подключенного к вольтметру, отградуированного в об/мин.

Пуск двигателя осуществляют с помощью нажатия кнопки “Пуск”. Останов двигателя осуществляют нажатием на кнопку «Стоп».

Рис 1.Электрическая схема лабораторной установки для исследования двигателя параллельного возбуждения

Устройство простейшей машины постоянного тока и принцип ее действия

На рис. 2. представлена простейшая машина постоянного тока Неподвижная часть машины, называемая индуктором, состоит из полюсов и стального ярма, к которому прикрепляются полюсы. Назначением индуктора является создание в машине основного магнитного потока Индуктор простейшей машины имеет два полюса (1) и ярмо (на рис. не показано). Вращающаяся часть машины состоит из укрепленных на валу пазах сердечника якоря. Обмотка якоря имеет один виток, соединенный с изолированными от вала двумя медными пластинами коллектора. Обмотка якоря соединяется с внешней цепью коллектором и щетками (4).

Основной магнитный поток в машинах постоянного тока обычно создается обмоткой возбуждения, которая расположена на сердечниках полюсов и питается постоянным током. Магнитный поток проходит от северного полюса N через якорь к южному полюсу S, и от него через ярмо снова к северному полюсу, преодолевая дважды воздушный зазор. Сердечники полюсов выполняются из электротехнической стали.

1 — полюс 2-якорь 3 – коллектор 4-неподвижная щетка.

Рис.2. Принцип действия двигателя постоянного тока.

Соответствие полярности обмоток возбуждения

Соответствие полярности параллельной и последовательной (подмагничивающей) обмоток возбуждения может быть проверено индуктивным методом или путем пробных включений машины. При индуктивном методе к обмоткам возбуждения, как указано на рис. 2-5, подключаются вольтметр (на 1—3 в) и аккумулятор. Полярность вольтметра предварительно должна быть проверена по маркировке зажимов аккумулятора. При согласном включении обмоток стрелка прибора отклонится в момент кратковременного замыкания ключа К вправо, а при размыкании — влево.

Рис. 2-5. Проверка и согласование полярности обмоток параллельного и последовательного возбуждения индуктивным
способом.
Взаимная полярность может быть также проверена путем кратковременного включения — толчка двигателя, возбуждаемого одной параллельной, а затем одной последовательной обмоткой. При согласном включении в обоих случаях будут одинаковы полярность полюсов и направление вращения якоря.
Установившаяся скорость при включении одной параллельной обмотки будет выше, чем при работе обеих согласно включенных обмоток.

Читать еще:  Фольксваген поло седан проблемы с двигателем стук

Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением

Под понятием «возбуждение» понимают создание в электрических машинах магнитного поля, которое необходимо, чтобы заработал двигатель. Схем возбуждения несколько:

  • С независимым возбуждением (питание обмотки происходит от постороннего источника).
  • Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением (источник питания обмотки возбуждения и якоря включены параллельно) – шунтовые.
  • С последовательным возбуждением (обе обмотки включены последовательно) – сериесные.
  • Со смешанным возбуждением – компаундные.

Моментная характеристика

Это зависимость М=f(Ia) при rв=const, U=Uн и ?r=const. В установившемся режиме работы двигателя согласно

имеем Mэм = M2+M0 = смIaФ. Если бы в процессе работы машины поток Ф не изменялся, то моментная характеристика представляла бы собой прямую (линия 4, рисунок 2). В действительности поток Ф с ростом тока Ia несколько уменьшается из-за размагничивающего действия реакции якоря, поэтому моментная характеристика слегка наклонена вниз (кривая 5). Характеристика полезного момента располагается ниже кривой электромагнитного момента на величину момента холостого хода (кривая 6).

Электрические двигатели троллейбуса

Внещний вид электродвигателя

Составные части электродвигателя ДК-210А-3

1 — щит подшипника; 2 — коллектор; 3 — корпус; 4 — добавочный полюс; 5 — якорь; 6 — якорные катушки; 7 — катушка добавочного полюса; 8 — вентилятор; 9 — щит; 10 — крышка; 11 — вал; 12 — подшипник; 13 — главный полюс; 14 — катушка главного полюса; 15 — сердечник; 16 — гайка коллектора; 17 — втулка коллектора, 18 — подшипник; 19 — вентиляционный патрубок; 20 — крышка подшипника; 21 — коллекторный стакан; 22 — прижим щеткодержателя; 23 — пластина крепления щеткодержателя.

Чертеж электродвигателя

1 — паз якоря; 2, 4, 26, 27 — подшипниковые крышки; 3 — роликовый подшипник; 5 — кольцевая гайка; 6 — кронштейн щеткодержателя; 7 — вентиляционный патрубок; 8, 24 — подшипниковые щиты; 9, 14, 22 — прижимная шайба; 10 — прокладка; 11 — коллекторная втулка; 12 — обойма щеткодержателя; 13 — коллекторная пластина; 15 — крышка люка; 16 — корпус; 17, 18 — катушки главного полюса; 19 — шпилька; 20 — обмотка якоря; 21 — пакет якоря; 23 — вентиляционные окна; 25 — вентилятор; 28 — шарикоподшипник; 29 — замки крышек люков; 30 — сердечник добавочного полюса; 31 — катушка добавочного полюса; 32 — сердечник главного полюса.

Схема электрических соединений

Описание электродвигателя

Тяговый двигатель ДК-210А-3 состоит из следующих основных частей: корпуса, главных и дополнительных полюсов, якоря, щеткодержателей со щетками, подшипниковых щитов и вентилятора.

Корпус 16 служит основным магнитопроводом тягового двигателя. Он отлит из специальной стали, обладающей высокой магнитной проницаемостью. Корпус цилиндрической формы по внутреннему диаметру имеет расточку для установки главных и дополнительных полюсов. Главные полюса расположены под углом 45° к горизонтали, дополнительные имеют горизонтально-вертикальное расположение.

Для осмотра коллектора и щеткодержателей в корпусе предусмотрены четыре люка, которые закрываются двумя крышками 15 с уплотнением из губчатой резины. С противоположной стороны по окружности расположены шесть прямоугольных вентиляционных окон 23, защищенных по контуру стальным проволочным заграждением. Для выводных концов обмотки якоря и полюсов в корпусе служат шесть отверстий, армируемых резиновыми втулками. Внутри корпус, за исключением мест под посадку полюса, покрыт серой электроэмалью, снаружи — черным битумным лаком для предохранения от коррозии.

Читать еще:  Гул двигателя после 3000 оборотов форд фокус 2

Главный полюс двигателя предназначен для создания основного магнитного поля, которое, взаимодействуя с током, проходящим по проводникам обмотки якоря, приводит якорь во вращение.

Главный полюс состоит из сердечника и катушки. Сердечник 32 набирается из отдельных штампованных стальных листов толщиной 1,5 мм, спрессованных и стянутых заклепочными стержнями. Катушка главного полюса состоит из двух обмоток: последовательной 18 и параллельной 17.

Магнитный поток последовательной обмотки возбуждения зависит от нагрузки двигателя. С увеличением сопротивления движению троллейбуса (например, на тяжелом профиле пути) двигатель будет потреблять из контактной сети больший ток. При этом увеличится магнитный поток, создаваемый последовательной обмоткой возбуждения, и возрастет вращающий момент двигателя, а скорость движения троллейбуса автоматически снизится.

Магнитный поток параллельной обмотки возбуждения зависит только от тока возбуждения. Изменяя ток в параллельной цепи двигателя, а следовательно, магнитный поток параллельной обмотки возбуждения, можно регулировать в широких пределах частоту вращения якоря двигателя в тяговом режиме и тормозное усилие при электрическом торможении.

Главные полюса крепятся к корпусу на трех шпильках 19, ввинченных в сердечник полюса. Гайки шпилек залиты специальной замазкой. Обмотки последовательного возбуждения главных полюсов соединены друг с другом последовательно. Выводы концов маркируются С-С2. Обмотки параллельного возбуждения соединены также последовательно. Выводы концов их маркируются Ш1-Ш2.

Дополнительные полюса предназначены для улучшения коммутации (для уменьшения искрения между щетками и коллектором). Коммутацией называется процесс перехода секции обмотки якоря из одной параллельной ветви в другую, т. е. процесс изменения направления тока в секции якоря.

Ток, проходящий по обмотке якоря, создает собственное магнитное поле, которое взаимодействует с основным магнитным полем двигателя. Воздействие магнитного поля якоря на основное поле двигателя называется реакцией якоря. Реакция якоря нарушает правильную коммутацию, вызывая искрение под щетками. Воздействие реакции якоря, вызывающее искрение на коллекторе, устраняется с помощью дополнительных полюсов, которые размещены между главными полюсами по оси коммутируемых секций, замыкаемых накоротко щетками.

Ширину полюсов выбирают небольшой, чтобы магнитное поле их действовало только в зоне, где происходит коммутация. Чтобы магнитное поле дополнительных полюсов компенсировало э. д. с. реакции якоря при различных нагрузках, обмотку этих полюсов включают последовательно с обмоткой якоря, в результате чего магнитное поле изменяется пропорционально нагрузке.

Сердечник 30 дополнительного полюса представляет собой механически обработанную стальную отливку (сталь 25Л), катушка 31 изготовлена из шинной меди. Катушки дополнительных полюсов соединены друг с другом и с якорем последовательно. Выводы концов маркируются Д1-Д2. Все концы, выходящие из двигателя: C1-С2, Ш1-Ш2, Д1-Д2, выведены в клеммовую (моторовводную) коробку.

Якорь двигателя состоит из вала 1, сердечника 21, обмотки 20 и коллектора 13. Вал якоря изготовлен из катаной углеродистой конструкционной стали 45 (вязкой, высокого механического качества) с последующей термообработкой. Диаметр вала изменяется ступенчато по его длине. Сердечник набирается из отдельных штампованных листов электротехнической стали (слаболегированная прокатанная сталь с небольшим содержанием кремния) толщиной 0,5 мм. Листы покрывают лаком для уменьшения потерь энергии на вихревые токи, возникающие при пересечении якорем магнитного потока. На валу якоря сердечник удерживается шпонкой между двумя нажимными шайбами 14 и 22. Пакет имеет 35 пазов для обмотки якоря и вентиляционные отверстия для охлаждения сердечника якоря воздушным потоком.

Читать еще:  1 внешняя скоростная характеристика двигателя способы ее определения

Обмотка 20 якоря волновая двухслойная, состоит из 35 катушек. Катушка имеет пять секций, выполненных из шинной меди. Обмотка якоря удерживается в пазах клиньями из стеклотекстолита, а вылетные части — бандажами.

Коллектор двигателя предназначен для распределения тока по обмотке якоря. Коллектор арочного типа, имеет 175 коллекторных пластин, изготовленных из кадмиевой коллекторной меди, обладающей в сравнении с обычной вдвое большей износостойкостыо. Коллекторная пластина 13 (см. рис. 87) состоит из рабочей поверхности, петушка и ласточкина хвоста. Все пластины коллектора зажаты между конусами втулки 11 и шайбы 9 с помощью кольцевой гайки 5. Друг от друга они изолированы мика-нитовыми прокладками, а от втулки и шайбы — миканитовыми конусами и цилиндром. Петушки коллекторных пластин имеют шлицы, в которые запаяны концы обмотки якоря. В каждую пластину запаян конец одной секции и начало другой. Коллекторная втулка на валу якоря сидит на шпонке.

В двигателе четыре щеткодержателя, установленных под углом 45° к горизонтали. Обойма 12 щеткодержателя литая, латунная, крепится к стальному кронштейну 6 на шпильке и фиксируется накладкой 10 с ребристой поверхностью. Накладка прижата к приливу обоймы корончатой гайкой, которая шплинтуется. Поверхность прилива обоймы также ребристая, со сквозной овальной прорезью, что позволяет регулировать установку обоймы. Кронштейн крепится к подшипниковому щиту 8 двигателя двумя шпильками, изолированными от него пластмассовыми и фарфоровыми изоляторами.

В каждом щеткодержателе установлены две щетки марки ЭГ-2Л (или ЭГ-14). К щеткам ток подводится через нажимные пальцы, которые соединены с обоймой, щеткодержателя гибким плоским шунтом. Эти же пальцы создают нажатие щеток на коллектор с помощью спиральных ленточных пружин. Один конец пружины входит в разрез регулировочной втулки, к другому заклепками крепится нажимной палец. Регулировку натяжения пружины осуществляют, поворачивая втулку на валике обоймы. Усилие нажатия пальца на щетку должно быть 2 кгс/мм2. Положение регулировочной втулки зафиксировано шплинтом.

Вентилятор 25 предназначен для создания потока воздуха с целью охлаждения двигателя. Он отлит из силумина и крепится заклепками к стальному фланцу, который сидит на валу якоря на шпонке. Воздух забирается вентилятором через вентиляционный патрубок 7 со стороны коллектора и выбрасывается через вентиляционные окна 23. Вентиляционный люк в патрубке и окна защищены стальными сетками.

Подшипниковые щиты 8 и 24 отлиты из стали. Их ставят с тугой посадкой в расточку корпуса. В средней части щитов установлены подшипники, в которых вращается якорь: со стороны коллектора — цилиндрический радиальный роликовый подшипник 3, со стороны вентилятора — шариковый подшипник 28.

Для якорных подшипников применяют смазку типа 1 -13 жировую, которую закладывают при сборке двигателя. Добавляют смазку после пробега 16-17 тыс. км через отверстия в подшипниковых крышках 2 и 27, закрываемых болтовыми пробками.

Мегомметр

Служит для измерения сопротивления изоляции. Электродвигатели с номинальным напряжением до 1кВт используются мегомметры 0,5 и 1кВт, высоковольтные аппараты проверяются мегомметрами 2,5кВт или специальными устройствами. Вывода плотно прижимаются к измеряемому объекту, и ручка прибора вращается равномерно, со скоростью 1,5-2 об/мин до тех пор, пока стрелка не остановится.

Внимание! На выводах мегомметра присутствует высокое напряжение — до 2,5кВт, в зависимости от конструкции, но очень маленький ток. Поэтому прикосновения к ним болезненные, но не опасные для жизни.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector