Двигатель постоянного тока. Схемы соединения и характеристики ДПТ

Двигатель постоянного тока нашел широкое применение в различных областях деятельности человека. Начиная от использования тягового привода, применяемого в трамваях и троллейбусах, заканчивая приводом прокатных станов и подъемных механизмов, где требуется поддержание высокой точности скорости вращения.

Основные положительные особенности, которые отличают ДПТ от асинхронного двигателя:

- гибкие пусковые и регулировочные характеристики;
- двухзонное регулирование, которое позволяет достигать скорости вращения более 3000 об/мин.

Отрицательные черты:

- сложность в изготовлении и высокая стоимость;
- в процессе работы необходимо постоянное обслуживание, так как коллектор и токосъемные щетки имеют небольшой ресурс работы.

Двигатель постоянного тока применяют только тогда, когда применение двигателя переменного тока невозможно или крайне нецелесообразно. В среднем, на каждые 70 двигателей переменного тока приходится всего лишь 1 ДПТ.

Конструкция ДПТ

Двигатель постоянного тока состоит из:

- индуктора (статора);
- якоря (ротора);
- коллектора;
- токосъемных щеток;
- конструктивных элементов.

Якорь и индуктор разделены между собой воздушным зазором. Индуктор представляет из себя станину, которая служит для того, чтобы закрепить основные и добавочные полюса магнитной системы двигателя. На основных полюсах располагаются обмотки возбуждения, а на добавочных – специальные обмотки, которые способствуют улучшению коммутации.

Коллектор подводит постоянный ток к рабочей обмотке, которая уложена в пазы ротора. Коллектор имеет вид цилиндра и состоит из пластин, изолированных друг от друга, он насажен на вал двигателя. Щетки служат для съема тока с коллектора, они крепятся в щеткодержателях для обеспечения правильного положения и надежного нажатия на поверхность коллектора.

Рисунок 1 – Конструкция двигателя постоянного тока

Двигатели постоянного тока классифицируют по магнитной системе статора:

1) ДПТ с постоянными магнитами;

2) ДПТ с электромагнитами:

- ДПТ с независимым возбуждением;
- ДПТ с последовательным возбуждением;
- ДПТ с параллельным возбуждением;
- ДПТ со смешанным возбуждением.

Рисунок 2 – Схемы подключения двигателя постоянного тока

Схема подключения обмоток статора существенно влияет на электрические и тяговые характеристики привода.

Пуск двигателя постоянного тока

Пуск двигателя постоянного тока производят с помощью пусковых реостатов, которые представляют собой активные сопротивления, подключенные к цепи якоря. Выполняют реостатный пуск по двум причинам:

- при необходимости плавного разгона электродвигателя;
- в начальный момент времени, пусковой ток Iп = U / Rя очень большой, что вызывает перегрев обмотки якоря (которая имеет малое сопротивление).

Только ДПТ мощностью до 1 кВт допускают к старту без пусковых реостатов, так называемый «прямой пуск».

Рисунок 3 – Реостатный пуск двигателя с 3 ступенями

В начале запуска к цепи ротора подключаются все сопротивления, и по мере увеличения скорости они ступенчато выводятся.

Регулирование скорости вращения

Частота вращения двигателя постоянного тока выражается формулой:

Электромеханическая характеристика ДПТ

Это выражение так же называется электромеханической характеристикой ДПТ, в которой:

U – питающее напряжение;
Iя – ток в якорной обмотке;
Rя – сопротивление якорной цепи;
k – конструктивный коэффициент двигателя;
Ф – магнитный поток двигателя.

Формула момента двигателя:

Подставив в формулу электромеханической характеристики, получим:

Электромеханическая характеристика выраженная через момент

Таким образом, исходя из приведенных формул, сделаем вывод, что скорость вращения ДПТ можно регулировать, изменяя сопротивление якоря, питающее напряжение и магнитный поток.

Комментарии  

 
 
 
# Сергей 05.05.2015 20:48
Щетки служат для съема тока с коллектора, может быть для подачи тока на коллектор ;)?
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
# Владимир 30.07.2016 14:00
Если есть подача значит должен быть и съем !
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
# Саид 12.01.2016 09:29
щетки для подачи тока на коллектор
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
# Guest 14.03.2016 01:48
А если четыре щетки? Как их подключить?
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
# deymos 10.06.2016 01:52
Как работает открытый двигатель постоянного тока (видео) https://youtu.be/QiNOkF0ztYg
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
# Насим 31.07.2016 07:45
Дивигител
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
# Максим 03.03.2017 08:41
Что означает д1и д2
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
# Андрей 22.04.2017 04:53
как подключить выводы из обмотки статора стартера СТ 130
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
# Анатолий 13.07.2018 13:40
А ничего, что k для электромеханиче ской характеристики (E=kФw) не равно k для механической характеристики (M=kФIя) ???
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
# Владимир 15.11.2018 16:27
А может кто знает, чем отличается двигатель постоянного тока, от мотор алтернирующего тока. У меня целый интернет магазин фенов с такими двигателями, а чем отличаются не понимаю. Witani.ru
http://witani.ru/tool/hairdryer
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
# Arianne 19.12.2018 07:37
I enjoy you because of each of your labor on this web page.
My aunt really loves participating in internet research and it's
easy to see why. My spouse burneo dosage prospect before
and after photos buy xtrasize: https://engb.Get-public.com/slim/5294/burneo-dosage-prospect-before-and-after-photos-buy-xtrasize/ i learn all about the powerful method you offer invaluable information via your web site and as well attract participation from other people on this article
plus our favorite princess has always been becoming educated a lot of things.

Take pleasure in the remaining portion of the year.

You are doing a remarkable job.
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 

Добавить комментарий

Общайтесь культурно

Ваше имя: