4. Рабочие свойства коллекторнных электродвигателей

Как известно, скорость вращения электродвигателей постоян­ного тока определяется следующим уравнением:

_{, (8)}

где — относительные значения величин; — относительное падение напря­жения в цепи якоря электро­двигателя параллельного воз­буждения;

—относительное падение напря­жения в цепи якоря электро­двигателя последовательного возбуждения.

Величина относительного падения напряжения в цепи якоря маломощных электродвигателей постоянного тока при номинальном токе колеблется в широких пределах и зависит от мощности, режима работы и способа возбуждения этих двига­телей. Чем меньше мощность двигателя, тем больше величи­на . В двигателях кратковременного режима относительное падение напряжения при одинаковой мощности больше, чем в двигателях продолжительного режима. Наконец, в двигате­лях последовательного возбуждения больше, чем в двигате­лях параллельного при равных условиях.

Значение относительного падения напряжения в цепи якоря при номинальном токе у маломощных двигателей постоянного тока обычно находится в следующих пределах: для электродвигателя параллельного возбуждения

= 0,10 ­- 0,30;

для электродвигателя последовательного возбуждения

= 0,15 - 0,40.

С

Ввиду относительно большого падения напряжения в цепи якоря частота вращения электродвигателей малой мощности при переходе от холостого хода к номинальной нагрузке значи­тельно уменьшается даже в двигателях параллельного возбуж­дения рис. 5(1,2).

Если номинальная частота вращения двигателя при полной нагрузке будет n, то при переходе к холостому ходу, т. е. к работе без нагрузки на валу, частота вращения его, согласно уравнению, возрастает:

а) в случае электродвигателя параллельного возбуждения:

,

полагая, что =0,10 0,30 и ток холостого хода в относитель­ных единицах в среднем 0,15;

^{1) 2)}

Рис.5. Характеристики частоты вращения электродвигателя

1) Параллельного возбуждения; 2) последовательного возбуждения

б) в случае электродвигателя последовательного возбуждения в предположении его ненасыщенной магнитной системы

,

полагая, что = 0,15 0,40 и ток холостого хода в относитель­ных единицах в среднем 0,30.

Электродвигатели постоянного тока малой мощности во мно­гих случаях работают в установках с ограниченной мощ­ностью источника питания; к этим двигателям предъявляются также определенные требо­вания в отношении пределов отклонения частоты враще­ния от номинального значе­ния при заданных колеба­ниях напряжения питающей сети. Пределы колебания напряжения сети обычно со­ставляют ±10% от номи­нального значения, т. е. 0,9< u <1,1. Величина от­клонения частоты враще­ния электродвигателя от но­минального значения в этом случае зависит от рода воз­буждения и относительного падения напряжения в цепи якоря.

Зависимости на рис.6 показывают, что при отсутствии насыщения магнитной системы электро­двигателя, относительных падениях напряжения в це­пи якоря е_а до 0,5 и ко­лебаниях напряжения сети ±10% отклонения скорости вращения двигателя от но­минального значения со­ставляют величину менее ±10%- При наличии насы­щения магнитной системы двигателя указанные откло­нения частоты вращения получаются несколько большими.

Рис. 6. Кривые изменения частоты вращения двигателя параллельного возбуждения при изменениях питающего напряжения

Электродвигатели последовательного возбуждения. При ненасыщен­ной магнитной системе данного электродвигателя, колебаниях напряжения сети в пределах ±10% и неизменном токе якоря I_а = 100% :

Изменения частоты вращения двигателя представлены в виде кривых на рис. 7. Эти кривые показывают, что при от­сутствии насыщения магнитной системы электродвигателя, колебаниях напряжения сети ±10% и относительном падении напряжения в цепи якоря отклонения частоты вращения двигателя от номинального значения составляют величину -бо­лее ±10%. При наличии насыщения магнитной системы двига­теля указанные отклонения частоты вращения остаются прак­тически теми же, как и при ненасыщенной системе.

Рис. 7 . Кривые изменения частоты вращения двигателя последовательного

возбуждения при изменениях напряжения питающей сети