Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СТАРТЕРА




Заказать ✍️ написание работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

В стартерах применяются электродвигатели постоянного тока. Основные характеристики электродвигателей постоянного тока, ко­торые подразделяются на двигатели последовательного, парал­лельного, смешанного и независимого возбуждения.

Характеристики:

 

где U - напряжение, подводимое к электродвигателю от источника питания; E – противо-ЭДС якоря; Iя - ток якоря; Rя - активное со­противление цепи якоря; Се, См - конструктивные постоянные; Ф - магнитный поток; п - частота вращения якоря; М - момент электро­двигателя. Постоянные:

где р - число пар полюсов; N - число проводников обмотки якоря; а - число пар параллельных ветвей обмотки якоря.

Из выражений (2.3)...(2.5) можно получить формулы для опреде­ления частоты вращения якоря:

 

 

 

Рис. 2.7.

 

В электродвигателе с параллельным возбуждением обмотка возбуждения подключена параллельно с обмоткой якоря к источни­ку напряжения U (рис. 2.7,а). Особенностью этого двигателя является то, что ток возбуждения Iв не зависит от тока якоря Iя (нагрузки на валу). Поэтому, пренебрегая размагничивающим действием реакции якоря, можно приближенно считать, что и поток Ф не зависит от нагрузки. С учетом этого выражения (2.5)...(2.7) примут вид:

Δn - падение частоты вращения.

Электромеханические характеристики электродвигателя с па­раллельным возбуждением, построенные по формулам (2.8) и (2.9), изображены на рис. 2.7,б, а механическая характеристика (2.10) - на рис. 2.7,в. Таким образом, обе они имеют линейный характер. Показатель n0 = U/CeФ называется частотой вращения идеального холостого хода. Он имеет конечное значение при М = 0 (Iя = 0) и уменьшается с ростом потока Ф. Падение частоты вращения Дл при увеличении нагрузки на двигатель (Iя) определяется сопротивлени­ем Rя якорной цепи.

В случае если обмотка якоря электродвигателя и обмотка воз­буждения подключены к различным источникам питания, его назы­вают двигателем с независимым возбуждением. Механические и электромеханические характеристики такого двигателя аналогичны характеристикам двигателя с параллельным возбуждением, так как у него ток возбуждения Iв также не зависит от тока якоря Iя.

 

 

Рис. 2.8.

В электродвигателях с последовательным возбуждением об­мотка возбуждения включается последовательно с обмоткой якоря и поэтому Iя = Iв (рис. 2.8,а).

 

Следовательно, магнитный поток дви­гателя Ф является некоторой функцией тока якоря Iя. Характер этой функции изменяется в зависимости от нагрузки двигателя. При токе якоря Iя < (0,8...0,9) Iном (Iном - номинальный ток якоря), когда маг­нитная система машины не насыщена, можно считать, что поток линейно зависит от Iя:

где kФ - коэффициент пропорциональности, имеющий размерность индуктивности, Гн, остается практически постоянным в значитель­ном диапазоне нагрузок.

Подставляя формулу (2.11) в уравнения (2.5) и (2.6), получим скоростную и моментную характеристики n = f (Iя), М = / (Iя) в этом диапазоне Iя в виде:

т. е. в диапазоне 0... Iя зависимость n = f (Iя) имеет гиперболи­ческий характер (при Iя = 0, n→∞), а зависимость М = f (Iя) - парабо­лический (рис. 2.8,б).

При дальнейшем возрастании тока якоря поток Ф растет мед­леннее, чем Iя, и при больших нагрузках (Iя > Iном) можно считать Ф = const.

В этом случае скоростная и моментная характеристики стано­вятся линейными аналогично характеристикам двигателя с незави­симым возбуждением.

Механическая характеристика п = f(M) (см. рис. 2.8,в) может быть построена на основании уравнений (2.12) и (2.13). При токе якоря, меньшем (0,8...0,9)Iном, частота вращения изменяется по закону

 

При токе якоря, большем Iном зависимость п = f(M) становится линейной вида (2.10).

Из рис. 2.8,в следует, что механическая характеристика двига­теля с последовательным возбуждением является «мягкой». При малых нагрузках частота вращения п резко возрастает и может превысить максимально допустимое значение (двигатель идет «вразнос»). Несмотря на этот недостаток, такие двигатели широко применяются в различных электрических приводах, где происходит изменение нагрузочного момента в широких пределах и тяжелые условия пуска. В частности, большинство стартерных электродви­гателей имеют последовательное возбуждение. Объясняется это тем, что «мягкая» характеристика рассматриваемого двигателя бо­лее благоприятна для указанных условий работы, чем «жесткая» характеристика двигателя с параллельным возбуждением. При же­сткой характеристике частота вращения почти не зависит от мо­мента (см. рис. 2.7, в), поэтому механическая мощность стартера

где С4, - постоянная.

 

При «мягкой» характеристике двигателя с последовательным

возбуждением частота вращения п обратно пропорциональна (2.14), вследствие чего

 

где С'4 - постоянная.

Поэтому при изменении нагрузочного момента в широких пределах, что характерно для пуска ДВС, мощность Рc, а следовательно, электрическая мощность и ток Iя у двигателей с последовательным возбуждением изменяются в меньших пределах, чем у двигателей с параллельным возбуждением. Кроме того, они лучше переносят перегрузки. Например, при заданной кратности перегруз­ки по моменту Км = М/Мном ток Iя в двигателе с параллельным воз­буждением увеличивается в Км раз, а в двигателе с последователь­ным возбуждением - только в раз. По этой же причине двига­тель с последовательным возбуждением развивает больший пуско­вой момент, так как при заданной кратности пускового тока Кi = In /Iном пусковой момент его, в то время как у двигателя с параллельным возбуждением

Мп = Кi2Mном.

В электродвигателе со смешанным возбуждением магнитный поток Ф создается в результате совместного действия двух обмоток возбуждения (рис. 2.9,а): параллельной (ОВ1) и последовательной (ОВ2). Поэтому его механическая характеристика (рис. 2.9,в, кривые 3, 4) располагается между характеристиками двигателей с па­раллельным (прямая 1) и последовательным (кривая 2) возбуждением. В зависимости от соотношения магнитодвижущей силы (МДС) F = wIв (w - число витков обмотки) параллельной (w1Iв1) и последовательной (w2Iв2) обмоток при номинальном режиме мож­но приблизить характеристику двигателя со смешанным возбужде­нием к характеристике 1 (при w1Iв1 > w2Iв2) или к характеристике 2 (w1Iв1 < w2Iв2).Одним из достоинств двигателя со смешанным воз­буждением, которые используются в некоторых конструкциях стар­теров, является то, что он, обладая «мягкой» механической харак­теристикой, может работать на холостом ходу, так как частота вра­щения холостого хода По имеет конечное значение.

Рис. 2.9

 

Таким образом, в стартерах используются двигатели постоянно­го тока с последовательным возбуждением. В отдельных случаях, рассмотренных ниже, используются двигатели со смешанным воз­буждением. В последние годы на стартерах стали применяться электродвигатели с возбуждением от постоянных магнитов, кото­рые имеют пониженное энергопотребление вследствие отсутствия тока возбуждения. Однако такие стартеры имеют недостатки, ха­рактерные для электродвигателей независимого (параллельного) возбуждения. Кроме того, материал для изготовления постоянных магнитов еще очень дорог. Постоянные магниты используются только в маломощных стартерах.

 


Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015- 2022 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7