ДВС

РОТОРНЫЙ

EMDRIVE

РАСКОКСОВКА

HONDA

ВИДЫ

Универсальные коллекторные двигатели. Коллекторные универсальные двигатели

Универсальные коллекторные двигатели

Машины постоянного тока

Отечественная промышленность выпускает серии (УЛ, УМТ, МУН) универсальных коллекторных двигателей, работающих как от сети постоянного тока, так и переменного тока. Двигатели этого типа имеют якорь с коллектором и обмотку возбуждения с дополнительными средними выводами. К этим выводам и подключается переменное напряжение. В режиме двигателя постоянного тока к сети подключается вся обмотка возбуждения. Такой двигатель имеет мягкие механические характеристики подобные характеристикам двигателей посто­янного тока последовательного возбуждения.

Универсальные машины находят применение в бытовой и специальной технике, как исполнительные двигатели.

Таблица 8.4.1 Универсальные коллекторные двигатели серии У/1

Тип	Рн, Вт	nн, об/мин	Iн, А, при Uh, В	ηн, %	cosφH	J poт, 10-3 кг*м2
В  В	В  В	В  В	110	≈220	220	В  В	В  В	В  В
РЈР›-02	10	8000	0,27	0,14	0,15	34	0,9	5
РЈР›-03	18	8000	0,41	0,2	0,23	40	0,9	12,5
РЈР›-041	30	8000	0,54	0,27	0,32	50	0,85	37,5
РЈР›-042	50	8000	0,82	0,41	0,49	55	0,85	50
РЈР›-051	80	8000	1,25	0,63	0,74	58	0,85	125
РЈР›-052	120	8000	1,82	0,9	1,1	60	0,85	175
РЈР›-061	180	8000	2,64	1,3	1,6	62	0,85	325
РЈР›-062	270	8000	3,84	1,9	2,1	64	0,9	400
РЈР›-071	400	8000	5,7	2,85	3,15	64	0,9	700
РЈР›-072	600	8000	8,55	4,3	4,7	64	0,9	875
РЈР›-02	5	5000	0,2	0,1	0,12	22	0,86	5
РЈР›-03	10	5000	0,31	0,15	0,19	30	0,82	12,5
РЈР›-041	18	5000	0,45	0,23	0,28	36	0,8	37,5
РЈР›-051	50	5000	0,93	0,46	0,62	49	0,75	125
РЈР›-052	80	5000	1,3	0,64	0,86	56	0,75	175
РЈР›-061	120	5000	1,92	0,9	1,3	57	0,75	325
РЈР›-062	180	5000	2,82	1,4В |	1,9	56	0,75	400
РЈР›-071	270	5000	3,96	2,0	2,5	62	0,8	700
РЈР›-072	400	5000	5,5	2,8	3,4	66	0,7	875
РЈР›-041	5	2700	0,15	0,08	0,11	25	0,7	37,5
РЈР›-042	10	2700	0,23	0,11	0,16	36	0,7	50
РЈР›-051	18	2700	0,33	0,16	0,29	40	0,7	125
РЈР›-052	30	2700	0,47	0,23	0,43	45	0,7	175
РЈР›-061	50	2700	0,81	0,4	0,67	48	0,7	325
РЈР›-062	80	2700	1,25	0,63	1,1	48	0,7	400
РЈР›-071	120	2700	1,82	0,91	1,5	52	0,7	700
РЈР›-072	180	2700	2,48	1,2	2,1	56	0,7	875
РЈР›-081	270	2700	3.5	1.7	2,9	60	0,7	1625
РЈР›-082	400	2700	5,0	2,5	4,0	65	0,7	2200

Примечание. Двигатели серии УЛ выпускаются либо на лапах и с фланцевым креплением исполнения Щ2/ФЗ, либо только с фланцевым креплением испол­нения ФЗ.

На рис. 8.1 и 8.2 представлены чертежи конструкций машин постоянного тока серий соответственно 2П и 4П.

В 

Рис. 8 1. Машина постоянного тока серии 2П

В 

Рис. 8.2. Машина постоянного тока серии 4П

Более подробные сведения о машинах постоянного тока читатель может найти также в [2, 11, 48].

www.proelectro2.ru

Универсальные коллекторные двигатели

В 

Универсальными называют коллекторные двигатели, которые могут работать как от сети постоянного, так и от сети однофазного переменного тока.

Коллекторный двигатель постоянного тока в принципе может работать от сети переменного тока, так как при переходе от поло­жительного полупериода переменного напряжения к отрицатель­ному направление электромагнитного момента сохраняется неиз­менным. Объясняется это тем, что при переходе к отрицательному полупериоду почти одновременно с изменением направления тока в обмотке якоря меняется направление тока в обмотке возбужде­ния, т. е. меняется полярность полюсов.

В 

В 

Рис. 29.16. К принципу работы универсального коллекторно­го двигателя

В 

Однофазные коллекторные двигатели имеют преимуществен­но последовательное возбуждение. Применение параллельного возбуждения (рис. 29.14, ) в данном случае ограничивается значительной индуктивностью параллельной обмотки возбуждения, имеющей большое число витков. Это создает значительный фазо­вый сдвиг между током якоря и током возбуждения на угол (рис. 29.14, б). Среднее значение электромагнитного момента в этом случае определяется выражением, аналогичным выражению (25.24), но учитывающим угол сдвига между током якоря и маг­нитным потоком:

, (29.34)

где — максимальное значение магнитного потока; — угол сдвига фаз между током якоря и током возбуждения; — угол сдвига фаз между током возбуждения и магнитным потоком, обу­словленный наличием магнитных потерь в машине [ , а следовательно,

].

В двигателе последовательного возбуждения (рис. 29.14, в) ток якоря и ток возбуждения совпадают по фазе: = 0 (рис. 29.14, г). Поэтому среднее значение электромагнитного вращаю­щего момента в двигателе последовательного возбуждения больше, чем в двигателе параллельного возбуждения:

. (29.35)

Электромагнитный момент двигателя последовательного воз­буждения при работе от сети переменного тока имеет постоянную составляющую (рис. 29.14, д) и переменную составляющую , изменяющуюся с частотой, равной удвоенной частоте сети (рис. 29.14, е). Результирующий момент этого двигателя является пульсирующим M~ (рис. 29.14, ж): M~ = . Небольшие участки графика с отрицательным (тормозя­щим) моментом обусловлены фазовым сдвигом между векторами магнитного потока и током (рис. 29.14, г). Пульсации мо­мента M~практически не нарушают работу двигателя, включенно­го в сеть переменного тока, так как сглаживаются за счет момента инерции вращающегося якоря.

По своей конструкции универсальные коллекторные двигате­ли отличаются от двигателей постоянного тока тем, что их станина и главные полюсы делаются шихтованными из листовой электро­технической стали. Это дает возможность сократить магнитные потери, которые при работе двигателя от сети переменного тока повышаются, так как переменный ток в обмотке возбуждения вы­зывает перемагничивание всей магнитной цепи, включая станину и сердечники полюсов.

Основной недостаток однофазных коллекторных двигате­лей — тяжелые условия коммутации. Дело в том, что в коммути­рующих секциях помимо реактивной ЭДС и ЭДС внешнего поля (см. § 27.3) наводится трансформаторная ЭДС ,действующее значение которой

. (29.36)

Эта ЭДС наводится переменным магнитным потоком возбуж­дения, сцепленным с коммутирующими секциями. Для уменьше­ния трансформаторной ЭДС необходимо уменьшить поток , а чтобы мощность двигателя при этом осталась прежней, следует увеличить число полюсов в двигателе.

Применение в обмотке якоря двигателя одновитковых секций также способствует ограничению ,но при этом увели­чивается количество пластин в коллекторе, а следовательно, воз­растают его размеры. Применение добавочных полюсов с обмот­кой, включенной последовательно в цепь якоря, позволяет добиться полной взаимной компенсации трансформаторной ЭДС только при определенных значениях тока якоря и частоты враще­ния. При других режимах работы двигателя условия коммутации остаются тяжелыми. Регулировка частоты вращения и реверсиро­вание однофазного коллекторного двигателя выполняются так же, как и в двигателях постоянного тока последовательного возбуждения.

В универсальном коллекторном двигателе стремятся получить примерно одинаковые частоты вращения при номинальной на­грузке, как на постоянном, так и на переменном токе. Достигается это тем, что обмотку возбуждения двигателя выполняют с ответв­лениями: при работе двигателя от сети постоянного тока обмотка возбуждения используется полностью, а при работе от сети пере­менного тока — частично (рис. 29.15, ).

Расхождения в характеристиках двигателя на постоянном и переменном токе объясняются тем, что при работе от сети пере­менного тока на величину и фазу тока оказывают влияние индук­тивные сопротивления обмоток якоря и возбуждения.

В 

Рис. 29.17. Схема соединений и рабочие характеристики универсального коллекторного двигателя

В 

Однако уменьшение числа витков обмотки возбуждения обеспечивает сближение характеристик лишь при нагрузке, близкой к номи­нальной. На рис. 29.15, б приведены рабочие характеристики уни­версального коллекторного двигателя типа УМТ-22 (55 Вт, 200 об/мин, 110/127 В). Потребляемый двигателем ток при работе от сети переменного тока больше, чем при работе этого же электро­двигателя от сети постоянного тока, так как переменный ток по­мимо активной имеет еще и реактивную составляющую. Коэффи­циент полезного действия универсальных двигателей при переменном токе ниже, чем при постоянном, что вызвано повы­шенными магнитными потерями. Области применения универ­сальных коллекторных двигателей достаточно широки: их приме­няют в автоматике, для привода различного электроинструмента, бытовых электроприборов и др.

Контрольные вопросы

1. Какие способы ограничения пускового тока применяются в двигателях постоянного тока?

2. С какой целью при пуске двигателя параллельного возбуждения сопротивле­ние реостата в цепи возбуждения устанавливают минимальным?

3. Сравните двигатели параллельного и последовательного возбуждения по их регулировочным свойствам.

4. Какова разница в конструкции коллекторных двигателей постоянного и пе­ременного тока?

В 

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

zdamsam.ru

Универсальные коллекторные двигатели

В 

Универсальными называют коллекторные двигатели, которые могут работать как от сети постоянного, так и от сети однофазного переменного тока.

Коллекторный двигатель постоянного тока в принципе может работать от сети переменного тока, так как при переходе от поло­жительного полупериода переменного напряжения к отрицатель­ному направление электромагнитного момента сохраняется неиз­менным. Объясняется это тем, что при переходе к отрицательному полупериоду почти одновременно с изменением направления тока в обмотке якоря меняется направление тока в обмотке возбужде­ния, т. е. меняется полярность полюсов.

В 

В 

Рис. 29.16. К принципу работы универсального коллекторно­го двигателя

В 

Однофазные коллекторные двигатели имеют преимуществен­но последовательное возбуждение. Применение параллельного возбуждения (рис. 29.14, ) в данном случае ограничивается значительной индуктивностью параллельной обмотки возбуждения, имеющей большое число витков. Это создает значительный фазо­вый сдвиг между током якоря и током возбуждения на угол (рис. 29.14, б). Среднее значение электромагнитного момента в этом случае определяется выражением, аналогичным выражению (25.24), но учитывающим угол сдвига между током якоря и маг­нитным потоком:

, (29.34)

где — максимальное значение магнитного потока; — угол сдвига фаз между током якоря и током возбуждения; — угол сдвига фаз между током возбуждения и магнитным потоком, обу­словленный наличием магнитных потерь в машине [ , а следовательно, ].

В двигателе последовательного возбуждения (рис. 29.14, в) ток якоря и ток возбуждения совпадают по фазе: = 0 (рис. 29.14, г). Поэтому среднее значение электромагнитного вращаю­щего момента в двигателе последовательного возбуждения больше, чем в двигателе параллельного возбуждения:

. (29.35)

Электромагнитный момент двигателя последовательного воз­буждения при работе от сети переменного тока имеет постоянную составляющую (рис. 29.14, д) и переменную составляющую , изменяющуюся с частотой, равной удвоенной частоте сети (рис. 29.14, е). Результирующий момент этого двигателя является пульсирующим M~ (рис. 29.14, ж): M~ = . Небольшие участки графика с отрицательным (тормозя­щим) моментом обусловлены фазовым сдвигом между векторами магнитного потока и током (рис. 29.14, г). Пульсации мо­мента M~практически не нарушают работу двигателя, включенно­го в сеть переменного тока, так как сглаживаются за счет момента инерции вращающегося якоря.

По своей конструкции универсальные коллекторные двигате­ли отличаются от двигателей постоянного тока тем, что их станина и главные полюсы делаются шихтованными из листовой электро­технической стали. Это дает возможность сократить магнитные потери, которые при работе двигателя от сети переменного тока повышаются, так как переменный ток в обмотке возбуждения вы­зывает перемагничивание всей магнитной цепи, включая станину и сердечники полюсов.

Основной недостаток однофазных коллекторных двигате­лей — тяжелые условия коммутации. Дело в том, что в коммути­рующих секциях помимо реактивной ЭДС и ЭДС внешнего поля (см. § 27.3) наводится трансформаторная ЭДС ,действующее значение которой

. (29.36)

Эта ЭДС наводится переменным магнитным потоком возбуж­дения, сцепленным с коммутирующими секциями. Для уменьше­ния трансформаторной ЭДС необходимо уменьшить поток , а чтобы мощность двигателя при этом осталась прежней, следует увеличить число полюсов в двигателе.

Применение в обмотке якоря двигателя одновитковых секций также способствует ограничению ,но при этом увели­чивается количество пластин в коллекторе, а следовательно, воз­растают его размеры. Применение добавочных полюсов с обмот­кой, включенной последовательно в цепь якоря, позволяет добиться полной взаимной компенсации трансформаторной ЭДС только при определенных значениях тока якоря и частоты враще­ния. При других режимах работы двигателя условия коммутации остаются тяжелыми. Регулировка частоты вращения и реверсиро­вание однофазного коллекторного двигателя выполняются так же, как и в двигателях постоянного тока последовательного возбуждения.

В универсальном коллекторном двигателе стремятся получить примерно одинаковые частоты вращения при номинальной на­грузке, как на постоянном, так и на переменном токе. Достигается это тем, что обмотку возбуждения двигателя выполняют с ответв­лениями: при работе двигателя от сети постоянного тока обмотка возбуждения используется полностью, а при работе от сети пере­менного тока — частично (рис. 29.15, ).

Расхождения в характеристиках двигателя на постоянном и переменном токе объясняются тем, что при работе от сети пере­менного тока на величину и фазу тока оказывают влияние индук­тивные сопротивления обмоток якоря и возбуждения.

В 

Рис. 29.17. Схема соединений и рабочие характеристики универсального коллекторного двигателя

В 

Однако уменьшение числа витков обмотки возбуждения обеспечивает сближение характеристик лишь при нагрузке, близкой к номи­нальной. На рис. 29.15, б приведены рабочие характеристики уни­версального коллекторного двигателя типа УМТ-22 (55 Вт, 200 об/мин, 110/127 В). Потребляемый двигателем ток при работе от сети переменного тока больше, чем при работе этого же электро­двигателя от сети постоянного тока, так как переменный ток по­мимо активной имеет еще и реактивную составляющую. Коэффи­циент полезного действия универсальных двигателей при переменном токе ниже, чем при постоянном, что вызвано повы­шенными магнитными потерями. Области применения универ­сальных коллекторных двигателей достаточно широки: их приме­няют в автоматике, для привода различного электроинструмента, бытовых электроприборов и др.

Контрольные вопросы

1. Какие способы ограничения пускового тока применяются в двигателях постоянного тока?

2. С какой целью при пуске двигателя параллельного возбуждения сопротивле­ние реостата в цепи возбуждения устанавливают минимальным?

3. Сравните двигатели параллельного и последовательного возбуждения по их регулировочным свойствам.

4. Какова разница в конструкции коллекторных двигателей постоянного и пе­ременного тока?

В 

В 

Глава 30

Читайте также:

lektsia.info

---

Смотрите также

• 
  Двигатель для автожира
• 
  Коллекторные двигатели универсальные
• 
  Шкода диагностика двигателя
• 
  Калина капремонт двигателя
• Тепловой двигатель состоит
• 
  Клапанный механизм двигателя
• 
  Двигатель троит инжекторный
• 
  Зажигание двигателя зид
• 
  Запрещенный магнитный двигатель
• 
  Теплостар подогреватель двигателя
• 
  Расточка двигателя цена