Aklaypart.ru

Авто Журнал
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двигатели постоянного тока классификация характеристики

Общие сведения о двигателях постоянного тока

Двигатели постоянного тока по конструкции не отличаются от генераторов и, как отмечалось, электрические машины постоянного тока могут работать как в режиме генератора, так и в режиме двигателя, т.е. являются обратимыми. Допустим, что машина работает в режиме генератора на сеть с постоянным напряжением U=const и развивает тормозной (по отношению к первичному двигателю) момент Mт (рис.1).

Для этого режима справедливы соотношения

где ?r- полное сопротивление цепи якоря.

Рис. 1 — Генераторный и двигательный режимы машины постоянного тока

Если уменьшать ЭДС Еа генератора, уменьшая его частоту вращения или магнитный поток Ф, то будет уменьшаться и ток Ia. Когда Еа станет меньше напряжения U, ток Ia изменит свое направление, однако, посколь­ку U=const, направление тока Ia в обмотке возбуждения, а следовательно и полярность основных полюсов останутся без изменения. При этих условиях изменяется знак электромагнитного момента Мг и машина переходит в двигательный режим, т.е. если прежде она работала генератором, преобразовывая механическую мощность в электрическую, то теперь она потребляет электрическую мощность, преобразовывая эту мощность в механическую и развивая на валу вращающий момент Мд. При этом машина продолжает вращаться в прежнем направлении. Если отсоединить первичный двигатель и приложить к валу машины момент сопротивления механизма Мс, то он будет преодолеваться электромагнитным моментом Мэм.

Какие электродвигатели входят в группу «электродвигатели постоянного тока»

Как уже говорилось, электродвигатели постоянного тока составляют группу, в которую входят коллекторные электродвигатели и бесколлекторные, которые выполнены в виде замкнутой системы, включающей датчик положения ротора, систему управления и силовой полупроводниковый преобразователь. Принцип работы бесколлекторных электродвигателей аналогичен принципу работы двигателей асинхронных. Устанавливают их в бытовых прибора, например, вентиляторах.

§ 8.2. Классификация машин постоянного тока по способу возбуждения

Рабочие свойства машин постоянного тока зависят в значительной мере от способа соединения обмотки возбуждения с якорем постоянного тока. Они подразделяются на: машины с параллельным возбуждением (шунтовые), машины с последовательным возбуждением (сериесные) и машины со смешанным возбуждением (компаундные) (рис. 8.6). Машины с параллельным и смешанным возбуждением применяют и в качестве генераторов, и в качестве двигателей, а с последовательным возбуждением — только в качестве двигателей.

Рис. 8.6. Возбуждение машин постоянного тока:
а — параллельное (шунтовое); б — последовательное (сериесное); в — смешанное (компаундное); R — нагрузка

Читать еще:  Автомобильный генератор работает как двигатель

В машинах с параллельным возбуждением обмотка возбуждения присоединяется параллельно обмотке якоря (рис. 8.6, а), в машинах с последовательным возбуждением — последовательно с обмоткой якоря (рис. 8.6, б). В машинах со смешанным возбуждением обмотка возбуждения имеет две части: одну, соединенную параллельно, а другую — последовательно с обмоткой якоря (рис..8.6, в). Обмотки возбуждения, присоединяемые параллельно, выполняют из проводов небольшого сечения; обмотки же, присоединяемые последовательно, рассчитанные на прохождение через них полного тока генератора, выполняют из проводов большого сечения.

Соединение обмотки возбуждения с обмоткой якоря производится в коробке выводов генератора при помощи болтовых зажимов. Стандартом установлены следующие обозначения зажимов: обмотки якоря или, что то же, выводов генераторов — Я1 и Я2, параллельной обмотки — Ш1 и Ш2, последовательной обмотки — С1 и С2.
Кроме основных полюсов в машинах постоянного тока применяют дополнительные полюсы, располагаемые между основными полюсами на станине машины. Обмотка дополнительных полюсов включается последовательно с обмоткой якоря машины. Назначение обмотки дополнительных полюсов — устранить искрение на коллекторе.

Классификация по мощности

Также электрические машины классифицируют еще и по мощности. И по мощности их делят на:

  • Микромашины – их мощность может варьироваться от нескольких долей ватта до 500 Вт. Они могут производится для двух родов тока — постоянного и переменного. Могут быть рассчитаны как на работу при нормальной (промышленной) частоте 50 Гц, так и при повышенной ( от 400 до 2000 Гц).
  • Электродвигатели малой мощности – от 0,5 до 10 кВт. Также могут изготавливаться для двух родов тока – постоянного и переменного нормальной и повышенной частоты.
  • Электродвигатели средней мощности – от 10 кВт до нескольких сотен ватт.
  • Электродвигатели большой мощности – мощность данных машин больше нескольких сотен киловатт. Такие электродвигатели предназначены для работы на постоянном и переменном напряжении нормальной частоты. Исключение могут составлять электродвигатели специального назначения (авиация, флот) и другие.
Читать еще:  Чем утеплять дизельный двигатель зимой

Хобби сервомотор

Рис. 11. Сервомотор.

Серводвигатели Хобби, как правило, используется в небольших системах дистанционного управления, таких как самолеты RC, лодки и т.д.

Они могут быть очень маленькими, легкими и достаточно мощными для своего размера. Такие двигатели бывают самых различных размеров — от самых маленьких до достаточно массивных. Хобби сервопривода имеют маленькие редуктора и работают от постоянного тока со встроеной схемой контроля.

В своем первоначальном виде они используются для перемещения вала к определенной позиции в целях перемещения некоторых частей конструкции, для изменения положения руля в игрушках и т.д.

Такие сервоприводы не могут вращаться на угол 360 градусов, они, как правило вращаются в диапазоне 180-270 градусов. Положение вала устанавливается с помощью сигнала PWM, положение вала изменяется в зависимости от ширины сигнала PWM. Управляющий сигнал PWM подается отдельно от линий питания, который поступает все время, и обычно составляет величину напряжением около 6V.

Хобби сервоприводов зачастую вращаются на 360 градусов, что управляется своей внутренней электроникой. Процесс прост и описан на бесчисленных ресурсов робототехники.

Эти двигатели часто полезны для маленьких платформ робототехники. Преимущество использования даного сервопривода является то, что вам не нужны дополнительные схемы драйвера, вы просто подключите питание двигателя, а затем подаете PWM сигнал управления непосредственно с микроконтроллера.

Хобби сервоприводы, как правило, приобретают новые, или если у вас есть широкий доступ к большому количеству сломанных игрушек RC.

Цены могут быть достаточно высокими, особенно для сервоприводов высокого качества. «Высокое качество» обычно означает, что они имеют более сильную (металл) передачу, а не пластиковые шестерни.

  • Плюсы: Может быть очень мал, легко управлять непосредственно с микроконтроллера, легко позиционировать довольно точно, поставляются с различными муфтами для вала для простых механических соединений, стандартные размеры / орган конфигураций, что делает монтаж проще.
  • Минусы: Относительно дорогой; редуктора часто изнашиваются при постоянном использовании; шумные;
Читать еще:  Двигатель bmw 30d тюнинг

Хобби сервопривода имеют три провода: +, землю и контроль. Предназначение и цвет проводов не нормирован, так что вы должны иметь информацию по конкретным сервоприводам чтобы его правильно подключить.

Провод питания (+) идет на ваш двигатель питания (вероятно, 6В), земля-земля, и провод управления идет на сигнал PWM, исходящее от микроконтроллера.

Большинство хобби сервоприводы поставляются с 3-х штирьковым разьемом, что позволяет легко подключить / отключить двигатель от стандартного 3-х штырькогового разъема SIP.

Почти всегда сервоприводы имеют квадратную форму с тремя соединительными проводами, оканчивающиеся на 3pin разъем. Не путайте хобби сервопривода с промышленными серводвигателями.

Устройство двигателей постоянного тока

Конструкция двигателя постоянного тока аналогична двигателю переменного тока, но все же имеются существенные различия. На станине 7, которая изготавливается из стали, установлена обмотка возбуждения в виде катушек 6. Между основными полюсами, могут устанавливаться дополнительные полюса 5, для улучшения свойств ДПТ. Внутри устанавливается якорь 4, который состоит из сердечника и коллектора 2, и устанавливается с помощью подшипников 1 в корпус двигателя. Коллектор является существенным отличием от двигателей переменного тока. Он соединяется с щетками 3, что позволяет подавать или в генераторах, наоборот снимать напряжение с якорной цепи.

Четвертая цифра в структуре условного обозначения конструктивного исполнения

Устанавливаются следующие условные обозначения исполнений концов вала электрических машин: 0 – без конца вала; 1 – с одним цилиндрическим концом вала; 2 – с двумя цилиндрическим концами вала; 3 – с одним коническим концом вала; 4 – с двумя коническим концами вала; 5 – с одним фланцевым концом вала; 6 – с двумя фланцевыми концами вала; 7 – с фланцевым концом вала на стороне D (стороне привода) и цилиндрическим концом вала на стороне N (стороне противоположной стороне привода); 9 – прочие исполнения концов вала.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector