Материал: 2416

ливается. Достоинством динамического торможения является простота его осуществления.

Торможение противовключением возникает после смены полярности напряжения, приложенного к обмотке якоря (рис. 9.25).

разгоняться в обратном направлении.

Режим торможения противовключением (режим электромагнитного тормоза) может возникнуть также при работе двигателя, если к валу двигателя приложить достаточно большой тормозной момент, при котором двигатель начинает вращаться в обратную сторону.

Двигательный режим после реверса

-n0

Рис. 9.26. Механическая характеристика двигателя при торможении противовключением

210

Торможение противовключением возникает при работе двигателя, например, в грузоподъемных механизмах при спуске тяжелых грузов. В этом случае двигатель включается на подъем, электромагнитный момент становится тормозным (рис. 9.27), а вращение осуществляется за счет сторонних сил (под действием силы тяжести груза).

Rд3 Rд2

а а' M

Режим b' электромагнитного b

тормоза

Рис. 9.27. Механические характеристики двигателя в режиме торможения противовключением

при разных сопротивлениях в цепи якоря: Rд3> Rд2> Rд1

При этом ЭДС, наводимая в якоре, меняет свое направление по отношению к двигательному режиму, а ток якоря равен

где Rдт – дополнительное сопротивление, которое необходимо включить в цепь якоря, чтобы ограничить ток.

9.11.Коэффициент полезного действия двигателя

ипотери мощности

Коэффициент полезного действия двигателя определяется по формуле

211

где Р1 – мощность, подводимая к двигателю из сети; Р2 – полезная мощность на валу двигателя.

где ∑∆Р – суммарные потери мощности.

Потери мощности можно разделить на постоянные и переменные. Постоянные потери мощности – это такие потери, величина которых не зависит от нагрузки на валу двигателя. К постоянным поте-

рям относятся:

–механические потери;

–потери в стали;

–добавочные потери.

К механическим потерям ∆Рмех относятся потери, обусловлен-

ные трением в подшипниках, трением щеток по коллектору; трением якоря в воздухе и вентиляционным действием при вращении якоря и вентилятора двигателя, если он имеется.

Потери в стали (электромагнитные потери) ∆Рст обусловлены

перемагничиванием материала сердечника (железа) якоря и вихревыми токами. Потери при перемагничивании материала сердечника пропорциональны площади петли гистерезиса, частоте перемагничивания (частоте вращения якоря) и максимальной величине индукции. Потери на вихревые токи пропорциональны частоте перемагничивания и квадрату магнитной индукции.

К добавочным потерям ∆Рдоб относятся потери в полюсных на-

конечниках, обусловленные пульсациями магнитного поля из-за наличия зубцов якоря, и другие трудноопределимые потери.

Переменные потери мощности – это потери, величина которых зависит от тока в обмотках якоря и возбуждения. К таким потерям от-

Обычно

212

Iян=Iн–Iв=20,5–0,85=19,65 А.

2. Потери в обмотке якоря и в цепи возбуждения

∆Рян = Rя I я2н = 0,75 19,652 = 290 Вт;

∆Рв = Rв Iв2 = 258 0,852 =186 Вт. 3. Магнитные и механические потери

∆Рм+∆Рмех=Р0–∆Ря0–∆Рв,

где Р0 – потребляемая двигателем мощность в режиме холостого хода; ∆Ря0 – потери в обмотке якоря в режиме холостого хода.

Р0=Uн·I0=220·2,35=517 Вт;

∆Ря0=Rя(I0–Iв)2=0,75(2,35–0,85)2=1,7 Вт; ∆Рмех+∆Рм=Р0–∆Ря0–∆Рв=517–1,7–186=329,3 Вт; ∑∆Р=290+186+329,3=805,3 Вт;

Р2н = Р1н −∑∆Р=4510–805,3=3704,7 Вт=3,71 кВт.

4. Номинальный КПД

ηн = Р2н 100% = 3,71 100% = 82,2% . Р1н 4,50

5. Номинальный вращающий момент

Мн = 9550 Р2н = 9550 3,71 = 34,6 Н·м. nн 1025

6. Пусковой ток якоря двигателя при пуске без реостата

7. Сопротивление пускового реостата Rр определим из уравнения

I яп = 2,5 I ян = RяU+нRр ,

откуда Rр = 2,5U нI ян − Rя = 2,522019,65 −0,75 = 3,73 Ом.

8. Определим пусковой момент двигателя при пуске с реостатом. Известно, что вращающий момент двигателя М=СмФIя.

Для режима номинальной нагрузки Мн=СмФIян; для режима пуска Мп=СмФIяп.

214