5.3.15. Двигуни зі змішаним збудженням

Двигуни змішаного збудження (компаундні двигуни) мають дві обмотки збудження: паралельну (шунтову) і послідовну (серієсну) (рис. 5.43).

Частота обертання цього двигуна дорівнює:

, (10)

де Ф_ш, Ф_с - потоки паралельної і послідовної обмоток збудження.

Знак "плюс" в (10) відповідає узгодженому вмиканню обмоток збудження (МРС обмоток додаються). В цьому випадку із збільшенням навантаження загальний магнітний потік зростає, що веде до зменшення частоти обертання і збільшення електромагнітного моменту.

При зустрічному увімкненні обмоток збудження (знак "мінус" в (10) і при збільшенні навантаження І потік Ф_с зростає і розмагнічує машину, що приводить до підвищення частоти обертання. Робота двигуна стає нестійкою, тому що із зростанням навантаження частота обертання необмежено зростає.

О днак, якщо кількість витків послідовної обмотки невелика, зі збільшенням навантаження частота обертання не збільшується і на всьому діапазоні навантаження залишається практично незмінною (рис. 5.48,в).

На рис. 5.48,а показані робочі характеристики двигуна змішаного збудження при узгодженому вмиканні обмоток збудження, а на рис. 5.48,б - механічні характеристики, R_д - додатковий опір, увімкнений послідовно з якорем, аналогічно R_п ; R_д - розрахований на довготривалий струм.

Характеристики двигуна змішаного збудження займають проміжне положення між характеристиками двигунів з паралельним і послідовним збудженням.

Двигун змішаного збудження має перевагу над двигуном послідовного

збудження: не боїться режиму холостого ходу; дає змогу регулювати оберти

реостатом в колі збудження шунтової обмотки. Ці двигуни застосовують переважно там, де потрібні значні пускові моменти, великі прискорення під час розганяння, стійка робота й незначна зміна частоти обертання при зміні навантаження на валу (прокатні стани, вантажні підйомники, насоси, компресори тощо).

6. Елементна база електронних пристроїв і систем. Принцип дії та характеристики

6.1.Електровакуумні прилади

а).Електровакуумні лампи - основані на використанні явища проходження електричного струму у вакуумі. В основі роботи лежить явище термоелектронної емісії, яка полягає у виході електронів з поверхні металу за рахунок тепла (температури).

Діод (рис. 6.1,а) складається з вакуумного скляного балона, в який з обох боків запаяні електроди (анод, катод з підігрівом). Тиск в балоні р = 10^-6 – 10^-8 мм. рт. ст. – високий вакуум, так як при наявності повітря в балоні розжарений катод виходить зі строю (згоряє). Крім того, молекули газів не повинні заважати вильоту електронів з катоду. Струм через діод керується зміною напруги на діоді.

Т ріод (рис. 6.1,б) має, крім всього що має діод, додатковий електрод - керуючу сітку С, на яку подається сигнал, що керує струмом через діод.

б).Газонаповнені прилади - принцип дії побудований на явищі протікання електричного струму в газах.

Тліючий та коронний розряди в газах використовуються для стабілізації напруги . Тліючий розряд (для нього характерно світіння газу, яке нагадує світіння вугілля) відноситься до самостійного. Розряд підтримується за рахунок електронної емісії катода під ударами іонів. При виникнення тліючого розряду з’являється світіння біля катоду. Із збільшенням струму воно підсилюється і розповсюджується на всю плазму.

Газонаповнений прилад складається з балона з двома електродами (рис. 6.2,а). Балон заповнений інертним газом, наприклад, неоном. В умовних позначеннях газорозрядних приладів на схемах жирна точка вказує на наявність газу. Вольт-амперна характеристика приладу наведена на рис. 6.2,б (U_зап – напруга запалювання, І – область темного розряду; ІІ, ІІІ - області тліючого розряду).

При збільшенні напруги від нуля виникає дуже слабкий струм. Це область

темного розряду (І). Струм темного розряду дуже малій і масштаб для нього не такий, як для іншої частини графіка (не в міліамперах, як для тліючого розряду, а в мікроамперах).

Виникнення тліючого розряду виявляється вимірюючими приладами по характерним стрибкам струму вверх і напруги вниз. Після виникнення тліючого розряду спостерігається цікаве явище: струм зростає, а напруга на приладі збільшується незначно, поки струм не стане завбільшки значення І_мах (точка В). Цей режим зветься режимом нормального катодного падіння (область ІІ). Для нього характерні проходження струму тільки через частину поверхні катода і світіння газу тільки біля цієї частини. Режим нормального катодного падіння (ділянка І_мах - І_мах) використовується в стабілітронах для стабілізації напруги .