vizsgálja meg a készüléket működési elve, az egyenáramú motor jellemzői;
gyakorlati ismeretek elsajátítása az egyenáramú villanymotor indításában, működtetésében és leállításában;
kísérletileg feltárni elméleti információk az egyenáramú motor jellemzőiről.
Alapvető elméleti rendelkezések
Az egyenáramú villanymotor olyan elektromos gép, amelyet arra terveztek, hogy elektromos energiát mechanikai energiává alakítson át.
Az egyenáramú motor eszköze nem különbözik az egyenáramú generátortól. Ez a körülmény megfordíthatóvá teszi az egyenáramú villamos gépeket, azaz lehetővé teszi generátor és motor üzemmódban egyaránt. Szerkezetileg egy egyenáramú motornak fix és mozgatható elemei vannak, amelyeket az ábra mutat be. 1.
Rögzített rész - az 1. állórész (keret) öntött acélból készült, 2 fő és további 3 pólusból áll, gerjesztő tekercsekkel 4 és 5 és egy ecset traverz kefékkel. Az állórész egy mágneses áramkör funkcióját látja el. A főpólusok segítségével időben állandó, térben mozdulatlan mágneses tér jön létre. A fő pólusok közé további oszlopokat helyeznek el, amelyek javítják a kapcsolási feltételeket.
Az egyenáramú motor mozgatható része a 6. forgórész (armatúra), amely egy forgó tengelyen van elhelyezve. Az armatúra egyben mágneses áramkör szerepét is betölti. Vékony, egymástól elektromosan szigetelt, vékony, magas szilíciumtartalmú elektroacél lemezekből készül, ami csökkenti a teljesítményveszteséget. A 7 tekercseket az armatúra hornyokba préselik, amelyek vezetékei a 8 kollektorlapokhoz vannak csatlakoztatva, ugyanazon a motortengelyen (lásd 1. ábra).
Tekintsük az egyenáramú motor működési elvét. A villamos gép kapcsaira állandó feszültség csatlakoztatása a gerjesztő (állórész) tekercsekben és az áramarmatúra tekercsekben való egyidejű előfordulását idézi elő (2. ábra). Az armatúraáram és a terepi tekercs által létrehozott mágneses fluxus kölcsönhatása következtében az állórészben erő keletkezik f, amelyet Ampère törvénye határoz meg . Ennek az erőnek az irányát a bal kéz szabálya határozza meg (2. ábra), amely szerint mind az áramerősségre merőleges. én(az armatúra tekercsben), és a mágneses indukciós vektorhoz BAN BEN(a gerjesztő tekercs hozza létre). Ennek eredményeként egy pár erő hat a forgórészre (2. ábra). Az erő a forgórész felső részére jobbra, az alsó részére - balra hat. Ez az erőpár forgatónyomatékot hoz létre, amelynek hatására az armatúra forgásba kerül. A kialakuló elektromágneses momentum nagysága egyenlőnek bizonyul
M = c m énén F,
Ahol Val vel m - együttható az armatúra tekercsének kialakításától és az elektromos motor pólusainak számától függően; F- az elektromos motor egy pár fő pólusának mágneses fluxusa; énén - motor armatúra áram. ábrából következik. A 2. ábra szerint az armatúra tekercseinek forgását a kollektorlemezeken egyidejű polaritásváltozás kíséri. Az armatúra tekercsének meneteiben az áram iránya az ellenkezőjére változik, de a gerjesztő tekercsek mágneses fluxusa megőrzi ugyanazt az irányt, ami miatt az erők iránya változatlan marad. f, és innen a nyomaték.
Az armatúra mágneses térben történő forgása egy emf megjelenéséhez vezet a tekercsében, amelynek irányát már a jobb kéz szabálya határozza meg. Ennek eredményeként az ábrán láthatóhoz. 2 mező- és erőkonfiguráció az armatúra tekercsben, indukciós áram lép fel, a főárammal ellentétes irányban. Ezért a kialakuló EMF-et ellen-EMF-nek nevezik. Értéke az
E = Val vel e nФ,
Ahol n- az elektromos motor armatúrájának forgási gyakorisága; Val vel e a gép szerkezeti elemeitől függő együttható. Ez az EMF rontja a motor teljesítményét.
Az armatúrában lévő áram mágneses mezőt hoz létre, amely befolyásolja a fő pólusok (állórész) mágneses terét, amelyet armatúra reakciónak neveznek. A gép üresjárati üzemmódjában a mágneses teret csak a fő pólusok hozzák létre. Ez a mező szimmetrikus e pólusok tengelyeire, és koaxiális velük. Terhelőmotorhoz csatlakoztatva az armatúra tekercsben lévő áram miatt mágneses mező jön létre - az armatúra mező. Ennek a mezőnek a tengelye merőleges lesz a fő pólusok tengelyére. Mivel az armatúra vezetőiben az árameloszlás az armatúra forgása közben változatlan marad, az armatúra térben mozdulatlan marad. Ennek a mezőnek a főpólusok mezőjéhez való hozzáadásával a kapott mezőt kapjuk, amely egy szögben bontakozik ki az armatúra forgási irányával szemben. Ennek eredményeként a nyomaték csökken, mivel a vezetők egy része az ellenkező polaritású pólus zónájába kerül, és fékezőnyomatékot hoz létre. Ebben az esetben a kefék szikráznak és a kollektor leég, hosszanti demagnetizáló mező keletkezik.
Az armatúra reakciójának a gép működésére gyakorolt hatásának csökkentése érdekében további oszlopokat építenek be. Az ilyen pólusok tekercselései sorba vannak kötve az armatúra fő tekercselésével, de a tekercselés irányának megváltozása bennük a megjelenést okozza mágneses mező az armatúra mágneses tere ellen irányul.
Az egyenáramú motor forgásirányának megváltoztatásához meg kell változtatni az armatúrára vagy a terepi tekercsre táplált feszültség polaritását.
A gerjesztő tekercs bekapcsolásának módjától függően az egyenáramú motorokat megkülönböztetik párhuzamos, soros és vegyes gerjesztéssel.
Párhuzamos gerjesztésű motoroknál a tekercselés a táphálózat teljes feszültségére van kialakítva, és párhuzamosan van csatlakoztatva az armatúra áramkörrel (3. ábra).
A soros gerjesztésű motornak van egy tértekercse, amely sorba van kötve az armatúrával, így ez a tekercs a teljes armatúraáramra van kialakítva (4. ábra).
A vegyes gerjesztésű motorok két tekercseléssel rendelkeznek, az egyik párhuzamosan, a másik egy armatúrával sorba van kötve (5. ábra).
Rizs. 3 ábra. 4
Az egyenáramú motorok (függetlenül a gerjesztés módjától) a táphálózathoz való közvetlen csatlakozással történő indításakor jelentős indítóáramok lépnek fel, amelyek meghibásodásukhoz vezethetnek. Ez az armatúra tekercsben történő jelentős hő felszabadulása és a szigetelés későbbi megsértése miatt következik be. Ezért az egyenáramú motorok indítása speciális indítóberendezésekkel történik. A legtöbb esetben erre a célra a legegyszerűbb indítóeszközt használják - indító reosztátot. Az egyenáramú motor indítóreosztáttal történő indításának folyamatát egy párhuzamos gerjesztésű egyenáramú motor példáján mutatjuk be.
Az elektromos áramkör bal oldalára a második Kirchhoff-törvény szerint összeállított egyenlet alapján (lásd a 3. ábrát) az indító reosztátot teljesen eltávolítjuk ( R start = 0), armatúraáram
,
Ahol U- feszültség az elektromos motorra; R i az armatúra tekercs ellenállása.
Az elektromos motor indításának kezdeti pillanatában az armatúra fordulatszáma n= 0, ezért az armatúra tekercsben indukált ellenelektromotoros erő a korábban kapott kifejezésnek megfelelően szintén nulla lesz ( E= 0).
Armatúra tekercsellenállás R elég kicsi vagyok. Annak érdekében, hogy az indítás során az armatúra áramkörében az elfogadhatatlanul nagy áramot korlátozzuk, az armatúrával sorba kapcsolunk egy indító reosztátot, függetlenül a motor gerjesztésének módjától (indítási ellenállás). R Rajt). Ebben az esetben az armatúra indítóáram
.
Indító reosztát ellenállás R az indítást csak az indítási időre számítják üzemre, és úgy választják meg, hogy a motorarmatúra indítóárama ne haladja meg a megengedett értéket ( énén, kezdés 2 én i, nom). Ahogy a motor felgyorsul, az EMF indukálódik az armatúra tekercsben az n forgási frekvenciájának növekedése miatt növekszik ( E=Val vel e nФ). Ennek eredményeként az armatúra áram, ceteris paribus csökken. Ebben az esetben az indító reosztát ellenállása R Rajt ahogy a motor armatúrája felgyorsul, fokozatosan csökkenteni kell. A motornak az armatúra fordulatszámának névleges értékére történő gyorsulásának vége után az EMF annyira megnő, hogy az indítási ellenállás nullára csökkenthető anélkül, hogy fennállna az armatúra áramának jelentős növekedése.
Tehát az indulási ellenállás R az armatúrakörben való indítás csak az indításkor szükséges. Az elektromos motor normál működése során ki kell kapcsolni, egyrészt azért, mert indításkor rövid távú működésre tervezték, másrészt, ha van indítási ellenállás, akkor a hőteljesítmény veszteségei megegyeznek R Rajt én 2 I, jelentősen csökkentve az elektromos motor hatásfokát.
.
Figyelembe véve az EMF kifejezést ( E=Val vel e nФ), a kapott forgási frekvencia képletét felírva megkapjuk az elektromos motor frekvencia (sebesség) jellemző egyenletét. n(énÉN):
.
Ebből következik, hogy a tengely terhelése és az armatúra áram hiányában énén = 0 a villanymotor fordulatszáma a tápfeszültség adott értékénél
.
Motor sebesség n 0 az ideális alapjárati fordulatszám. A villanymotor paraméterei mellett a bemeneti feszültség és a mágneses fluxus értékétől is függ. A mágneses fluxus csökkenésével, ha más tényezők megegyeznek, az ideális alapjárati fordulatszám növekszik. Ezért a gerjesztő tekercs szakadása esetén, amikor a gerjesztőáram nullává válik ( én c = 0), a motor mágneses fluxusa a maradék mágneses fluxus értékével megegyező értékre csökken F pihenés. Ilyenkor a motor „túlhajtásba megy”, a névlegesnél jóval magasabb fordulatszámot fejleszt ki, ami bizonyos veszélyt jelent mind a motorra, mind a karbantartókra nézve.
Párhuzamos gerjesztésű egyenáramú motor frekvencia (fordulatszám) karakterisztikája n(én i) a mágneses fluxus állandó értékén F=constés a bemeneti feszültség állandó értéke U = állandó egyenes vonalnak tűnik (6. ábra).
Frekvenciakarakterisztika egyenletekben kifejezve a motor elektromágneses nyomatékán keresztüli armatúraáramot M =Val vel m énén F, megkapjuk a mechanikai jellemző egyenletét, azaz a függőségeket n(M) nál nél U = állandó párhuzamos gerjesztésű motorokhoz:
.
Ha figyelmen kívül hagyjuk az armatúra reakciójának befolyását a terhelés megváltoztatásának folyamatában, a motor elektromágneses nyomatékát az armatúra áramával arányosnak lehet elfogadni. Ezért az egyenáramú motorok mechanikai jellemzői ugyanolyan alakúak, mint a megfelelő frekvenciakarakterisztika. A söntmotor merev mechanikai karakterisztikával rendelkezik (7. ábra). Ebből a karakterisztikából látható, hogy a fordulatszáma a terhelési nyomaték növekedésével enyhén csökken, mivel a gerjesztőtekercs párhuzamos kapcsolásakor a gerjesztőáram és ennek megfelelően a motor mágneses fluxusa gyakorlatilag változatlan marad, valamint az armatúra ellenállása Az áramkör viszonylag kicsi.
Egy párhuzamos gerjesztésű egyenáramú motor teljesítményjellemzői a 2. ábrán láthatók. 8. Ezekből a jellemzőkből látható, hogy a forgási sebesség n párhuzamos gerjesztésű motorok növekvő terhelés mellett valamelyest csökken. A motortengely hasznos nyomatékának a teljesítménytől való függése R 2 egy majdnem egyenes vonal, mivel ennek a motornak a nyomatéka arányos a tengely terhelésével: M=kP 2 / n. Ennek a függőségnek a görbületét a forgási sebesség enyhe csökkenése magyarázza a terhelés növekedésével.
Nál nél R 2 = 0 az elektromos motor által fogyasztott áram egyenlő az üresjárati árammal. A teljesítmény növekedésével az armatúra árama megközelítőleg a tengely terhelési nyomatékának függvényében nő, mivel ilyen körülmények között F=const az armatúra árama arányos a terhelési nyomatékkal. Az elektromos motor hatásfoka a tengely hasznos teljesítményének és a hálózatról fogyasztott teljesítménynek a hányadosa:
,
Ahol R 2 - hasznos tengelyteljesítmény; R 1 =UI- az elektromos motor által a táphálózatról fogyasztott teljesítmény; R jaj = én 2 i R i - elektromos teljesítményveszteség az armatúra áramkörében, R ev = UI in, = én 2 hüvelyk R V - elektromos teljesítményveszteségek a gerjesztő áramkörben; R szőrme - mechanikai teljesítményvesztés; R m - teljesítményveszteségek hiszterézis és örvényáramok miatt.
Állandó tápfeszültség és állandó mágneses fluxus mellett az armatúra áramkör ellenállásértékének megváltoztatása során mechanikai jellemzők családja nyerhető például egy párhuzamos gerjesztésű villanymotorhoz (9. ábra).
A vizsgált szabályozási módszer előnye viszonylagos egyszerűségében és abban rejlik, hogy a fordulatszám zökkenőmentes változását széles tartományban (nullától a frekvencia névleges értékéig) tudja elérni. n nom). Ennek a módszernek a hátrányai közé tartozik, hogy a kiegészítő ellenállásban jelentős teljesítményveszteségek vannak, amelyek a sebesség csökkenésével nőnek, valamint további vezérlőberendezések használatának szükségessége. Ezenkívül ez a módszer nem teszi lehetővé a motor fordulatszámának a névleges értékétől való növelését.
Az egyenáramú motor forgási sebességének változása a gerjesztő mágneses fluxus értékének változtatásával is elérhető. Ha a mágneses fluxust a párhuzamos gerjesztésű egyenáramú motorok frekvencia-válasz egyenletének megfelelően változtatjuk a tápfeszültség állandó értékénél és az armatúra áramkör állandó ellenállásértékénél, akkor a mechanikai jellemzők családját kaphatjuk meg, amely az 1. ábrán látható. . 10.
Ennek a módszernek a hátrányai közé tartozik egy viszonylag kis szabályozási tartomány is, mivel az elektromos motor mechanikai szilárdságára és kapcsolására vonatkozó korlátozások vannak. Ennek az ellenőrzési módszernek az előnye az egyszerűsége. Párhuzamos gerjesztésű motoroknál ez a szabályozó reosztát ellenállásának változtatásával érhető el R R a gerjesztő áramkörben.
Soros gerjesztésű egyenáramú motoroknál a mágneses fluxus változását a gerjesztőtekercs megfelelő értékű ellenállással történő söntölésével, vagy a gerjesztőtekercs meghatározott számú fordulatának rövidre zárásával érik el.
A széles körben elterjedt használat, különösen a generátor-motor rendszer szerint épített elektromos hajtásoknál, fordulatszám-szabályozást kapott a motor armatúra bilincseinek feszültség változtatásával. Az armatúraáramkör állandó mágneses fluxusával és ellenállásával az armatúra feszültségének változása következtében frekvenciakarakterisztikák családja érhető el.
A bemeneti feszültség változásával az ideális n alapjárati fordulatszám 0 a korábban megadott kifejezésnek megfelelően a feszültséggel arányosan változik. Mivel az armatúra áramkör ellenállása változatlan marad, a mechanikai jellemzők családjának merevsége nem tér el a természetes mechanikai jellemző merevségétől U=U nom.
A vizsgált szabályozási mód előnye a fordulatszám-változtatások széles tartománya a teljesítményveszteségek növelése nélkül. Ennek a módszernek a hátrányai közé tartozik, hogy ehhez szabályozott tápfeszültség forrásra van szükség, és ez ahhoz vezet a súly, a méretek és a telepítés költségének növekedése.
Az elektromos motorok olyan eszközök, amelyek az elektromos energiát mechanikai energiává alakítják. Működésük elve az elektromágneses indukció jelenségén alapul.
A motor forgórészét forgó mágneses mezők kölcsönhatásának módszerei azonban jelentősen eltérnek a tápfeszültség típusától függően - AC vagy DC.
Az egyenáramú villanymotor működési elve az állandó mágnesek azonos pólusainak taszításán és az ellentétesek vonzásán alapul. A találmány elsőbbsége B. S. Jacobi orosz mérnöké. Az egyenáramú motor első ipari modelljét 1838-ban hozták létre. Azóta a kialakítása nem esett át jelentősebb változtatásokon.
Kis teljesítményű egyenáramú motorokban az egyik mágnes fizikailag jelen van. Közvetlenül a gép testéhez van rögzítve. A második az armatúra tekercsben jön létre, miután egy egyenáramú forrást csatlakoztattak hozzá. Ehhez egy speciális eszközt használnak - kollektor-kefe szerelvényt. Maga a kollektor egy vezető gyűrű, amely a motor tengelyéhez van rögzítve. Az armatúra tekercsének végei hozzá vannak kötve.
A nyomaték létrejöttéhez az armatúra állandó mágnesének pólusait folyamatosan fel kell cserélni. Ennek abban a pillanatban kell megtörténnie, amikor a pólus keresztezi az úgynevezett mágneses semlegest. Szerkezetileg ezt a problémát úgy oldják meg, hogy a kollektorgyűrűt dielektromos lemezekkel elválasztott szektorokra osztják. Az armatúra tekercseinek végei egymás után csatlakoznak hozzájuk.
A kollektor hálózathoz való csatlakoztatásához úgynevezett keféket használnak - nagy elektromos vezetőképességű és alacsony csúszósúrlódási együtthatójú grafitrudakat.Az armatúra tekercselése nincs a hálózatra kötve, hanem kollektor-kefe szerelvény segítségével az indító reosztáthoz csatlakozik. Az ilyen motor bekapcsolásának folyamata a hálózathoz való csatlakozásból és az armatúra áramkör aktív ellenállásának fokozatos nullára csökkentéséből áll. Az elektromos motor simán és túlterhelés nélkül kapcsol be.
Az aszinkron motorok használatának jellemzői egyfázisú áramkörben
Annak ellenére, hogy az állórész forgó mágneses tere a legkönnyebben háromfázisú feszültségről nyerhető, az aszinkron villanymotor működési elve lehetővé teszi, hogy egyfázisú, háztartási hálózatról működjön, ha bizonyos változtatásokat hajtanak végre tervezésük.
Ehhez az állórésznek két tekercsnek kell lennie, amelyek közül az egyik az "indító". A benne lévő áram fázisban 90 ° -kal eltolódik az áramkörben reaktív terhelés miatt. Leggyakrabban erre
A mágneses mezők szinte teljes szinkronizálása lehetővé teszi, hogy a motor még jelentős tengelyterhelés mellett is lendületet vegyen, ami a fúrók, forgókalapácsok, porszívók, köszörűk vagy polírozók működéséhez szükséges.
Ha egy ilyen motor tápáramkörébe állítható is van, akkor annak fordulatszáma simán megváltoztatható. És itt van az irány, amikor az áramkör táplálja váltakozó áram, soha nem lehet megváltoztatni.
Az ilyen villanymotorok nagyon nagy fordulatszámok fejlesztésére képesek, kompaktak és nagy nyomatékkal rendelkeznek. A kollektor-kefe szerelvény jelenléte azonban csökkenti a motor erőforrását - a grafitkefék meglehetősen gyorsan elhasználódnak nagy sebességnél, különösen, ha a kollektor mechanikai sérüléseket szenved.Az elektromos motorok a legmagasabb hatásfokkal rendelkeznek (több mint 80%) az összes ember által létrehozott eszköz közül. század végi találmányuk minőségi ugrásnak tekinthető a civilizációban, nélkülük ugyanis elképzelhetetlen az élet. modern társadalom alapján csúcstechnológiák, és ennél hatékonyabbat még nem találtak fel.
Az elektromos motor szinkron működési elve videón
1. A munka célja: Vegyes gerjesztésű egyenáramú motor indítási jellemzőinek, mechanikai jellemzőinek és sebességszabályozási módszereinek tanulmányozása.
Adania.
2.1. Nak nek önálló munkavégzés:
A tervezési jellemzők, az egyenáramú motorok bekapcsolására szolgáló áramkörök tanulmányozása;
Tanulmányozni az egyenáramú motor mechanikai jellemzőinek megszerzésének módszerét;
Ismerkedjen meg az egyenáramú motor indításának és sebességének szabályozásával;
húz kapcsolási rajzok az armatúra áramkör és a gerjesztő tekercsek ellenállásának mérésére (6.4. ábra) és a motor tesztelésére (6.2. ábra);
ábra felhasználásával. 6.2 és 6.3 készítsen kapcsolási rajzot;
Rajzolja le a 6.1 ... 6.4 táblázatok alakját;
Készítsen szóbeli válaszokat az ellenőrző kérdésekre.
2.2. laboratóriumban dolgozni:
Ismerkedjen meg a laboratóriumi beállításokkal;
Jegyezze fel a 6.1 táblázatban. a motor útlevéladatai;
Mérje meg az armatúra áramkör és a terepi tekercsek ellenállását. Rögzítse az adatokat a 6.1 táblázatban;
Szerelje össze az áramkört és végezze el a motor vizsgálatát, írja le az adatokat a 6.2, 6.3, 6.4 táblázatokba;
Készítsen természetes mechanikai karakterisztikát n=f(M) és sebességkarakterisztikát n=f(I B) és n=f(U);
A vizsgálat eredményeiből vonjon le következtetéseket!
Általános információ.
Az egyenáramú motorok a váltakozó áramú (elsősorban aszinkron) motorokkal ellentétben nagy indítási nyomatékaránnyal és túlterhelési kapacitással rendelkeznek, és a munkagép fordulatszámának zökkenőmentes szabályozását biztosítják. Ezért nehéz indítási feltételekkel rendelkező gépek és mechanizmusok meghajtására használják (például belső égésű motorok indítóként), valamint szükség esetén a fordulatszám széles tartományban történő szabályozására (szerszámgép előtoló mechanizmusok, futó- fékállványok, villamosított járművek).
Szerkezetileg a motor egy rögzített egységből (induktor) és egy forgó egységből (armatúrából) áll. A gerjesztő tekercsek az induktor mágneses áramkörén találhatók. Ebből kettő van egy vegyes gerjesztésű motorban: párhuzamos az Sh 1 és Sh2 tűkkel és soros a C1 és C2 tűkkel (6.2. ábra). A párhuzamos tekercselés R ovsh ellenállása a motor teljesítményétől függően több tíz és több száz ohm között van. Kis dróttal készül egy nagy szám fordul. A soros tekercs alacsony ellenállású R obc (általában néhány ohmtól az ohm töredékéig), mert kis számú, nagy keresztmetszetű huzalfordulatból áll. Az induktor mágneses gerjesztő fluxus létrehozására szolgál, amikor a tekercseit egyenáram táplálja.
Az armatúra tekercset a mágneses áramkör hornyaiba helyezzük és a kollektorba visszük. Az I I és I 2 következtetéseit kefék segítségével egyenáramú forráshoz kötjük. Az R I armatúra tekercs ellenállása kicsi (Ohm vagy Ohm töredéke).
Az egyenáramú motor M nyomatékát az Ia armatúraáram és a Ф gerjesztő mágneses fluxus kölcsönhatása hozza létre:
M \u003d K × Ia × F, (6.1)
ahol K egy állandó együttható a motor kialakításától függően.
Amikor az armatúra forog, a tekercselése keresztezi a gerjesztő mágneses fluxust, és az n forgási frekvenciával arányos EMF E indukálódik benne:
E \u003d C × n × F, (6.2)
ahol C egy állandó tényező a motor kialakításától függően.
Armatúra áram:
I I \u003d (U - E) / (R I + R OBC) \u003d (U - C × n × F) / (R I + R OBC), (6.3)
A 6.1 és 6.3 kifejezéseket n-re együtt megoldva analitikus kifejezést találnak a motor mechanikai jellemzőire n = F (M). Neki grafikus képábrán látható 6.1.
Rizs. 6.1. Vegyes gerjesztésű egyenáramú motor mechanikai jellemzői
Az A pont a motor alapjáratának felel meg n o fordulatszámmal. A mechanikai terhelés növekedésével a forgási sebesség csökken, a nyomaték pedig nő, és a B pontban eléri az M H névleges értéket. A BC szakaszon a motor túlterheléssel üzemel. Az Iya áram meghaladja a névleges értéket, ami az armatúra tekercsek és az OBC gyors felmelegedéséhez vezet, és a kollektor szikrázása megnő. Az M max maximális nyomatékot (C pont) a kollektor működési feltételei és a motor mechanikai szilárdsága korlátozza.
A mechanikai karakterisztikát addig folytatva, amíg a D pontban nem metszi a nyomatéktengellyel, megkapjuk az indítónyomaték értékét közvetlen kapcsolat motort a hálózathoz. Az EMF E nullával egyenlő, és az armatúra áramkörében a 6.3 képlet szerinti áram meredeken növekszik.
Az indítóáram csökkentésére egy Rx indítóreosztátot (6.2. ábra) ellenállással sorba kell kötni az armatúra áramkörrel:
Rx = U H / (1,3...2,5) ×I Ya.N. - (RI - R obc), (6.4)
ahol U h - a hálózat névleges feszültsége;
Én Ya.N. - névleges armatúraáram.
Az armatúra áramának csökkentése (1,3...2,5) × I Ya.N. elegendő kezdő Mn indítónyomatékot biztosít (D pont). Ahogy a motor felgyorsul, az Rx ellenállás nullára csökken, körülbelül állandó Mp (SD szakasz) értéket tartva.
A párhuzamos gerjesztő tekercs áramkörében lévő R B reosztát (6.2. ábra) lehetővé teszi a Ф mágneses fluxus nagyságának beállítását (6.1 képlet). A motor beindítása előtt teljesen eltávolítják, hogy minimális armatúraáram mellett elérjék a szükséges indítónyomatékot.
A 6.3 képlet segítségével meghatározzuk a motor fordulatszámát
n = (U - I I (RI + R obc + Rx)) / (С Ф), (6.5)
amelyben R I, R obc és C állandók, U, I I és F pedig megváltoztatható. Ebből három következik lehetséges módjai motor fordulatszám szabályozása:
A bemeneti feszültség nagyságának változása;
Az armatúraáram értékének megváltoztatásával az Rx beállító reosztát segítségével, amely az indító reosztáttól eltérően folyamatos működésre van kiszámítva;
Az F gerjesztő mágneses fluxus nagyságának változtatásával, amely arányos az OVSH és OVSS tekercsek áramával. Párhuzamos tekercsben R b reosztáttal állítható. Az R b ellenállást a szükséges fordulatszám-szabályozási határértékek függvényében veszik R B =(2...5) R obsh.
A motor adattábláján látható a névleges fordulatszám, amely megfelel a motortengely névleges teljesítményének a névleges hálózati feszültség mellett, valamint az R X és R B reosztát kimeneti ellenállásainak.
Tantárgy. Az egyenáramú motor tanulmányozása.
A munka célja:
hogy tanulmányozza a készüléket és a villanymotor működési elvét.Felszerelés:
villanymotor modell, áramforrás, reosztát, kulcs, árammérő, csatlakozó vezetékek, rajzok, bemutató.
FELADATOK:
1
. Tanulmányozza a villanymotor berendezését és működési elvét bemutató, rajzok és modell segítségével.2
. Csatlakoztassa a motort egy áramforráshoz, és figyelje meg működését. Ha a motor nem működik, keresse meg az okot, próbálja meg elhárítani a problémát.3 . Jelölje meg a két fő elemet az elektromos motor készülékében.
4 . Milyen fizikai jelenségen alapul az elektromos motor működése?
5 . Változtassa meg az armatúra forgásirányát. Írd le, mit kell tenni.
6. Gyűlj össze elektromos áramkör villanymotor, reosztát, áramforrás, ampermérő és kulcs sorba kapcsolásával. Változtassa meg az áramerősséget és figyelje meg az elektromos motor működését. Változik-e az armatúra forgási sebessége? Írja le a következtetést a mágneses tér oldalára ható erő tekercsre, a tekercsben lévő áramerősségtől való függésére!
7 . Az elektromos motorok bármilyen teljesítményűek lehetnek, mert:
A) megváltoztathatja az áramerősséget az armatúra tekercsben;
B) megváltoztathatja az induktor mágneses terét.
Adja meg a helyes választ:
1) csak A igaz; 2) csak B igaz; 3) A és B is igaz; 4) A és B is téved.
8 . Sorolja fel az elektromos motor előnyeit a hőgéppel szemben!
Laboratóriumi munkák→ szám 10
Az egyenáramú villanymotor tanulmányozása (a modellen).
A munka célja: Ismerkedjen meg az egyenáramú villanymotor fő részeivel ennek a motornak a modelljén.
Talán ez a legegyszerűbb munka a 8. osztályos tanfolyam számára. Csak csatlakoztatnia kell a motormodellt egy áramforráshoz, meg kell néznie, hogyan működik, és emlékeznie kell az elektromos motor fő részeinek nevére (armatúra, induktor, kefék, félgyűrűk, tekercs, tengely).
A tanár által Önnek felajánlott villanymotor hasonló lehet az ábrán láthatóhoz, vagy más megjelenésű is lehet, hiszen iskolai villanymotorokhoz számos lehetőség kínálkozik. Ez nem alapvető fontosságú, mivel a tanár valószínűleg részletesen elmondja és megmutatja, hogyan kell kezelni a modellt.
Felsoroljuk a fő okokat, amelyek miatt a megfelelően csatlakoztatott villanymotor nem működik. Szakadt áramkör, érintkezés hiánya a kefék és a félgyűrűk között, az armatúra tekercsének sérülése. Ha az első két esetben képes egyedül megbirkózni, kanyargós szünet esetén fel kell vennie a kapcsolatot a tanárral. A motor beindítása előtt győződjön meg arról, hogy az armatúrája szabadon tud forogni, és semmi sem zavarja, különben bekapcsoláskor a villanymotor jellegzetes zümmögést ad ki, de nem forog.
Betöltés...