Назначение и принцип работы двигателей постоянного тока

Двигатели постоянного тока – это электрические машины, предназначенные для преобразования электрической энергии постоянного тока в механическую энергию вращения.

Электродвигатели служат для привода в движение различных механизмов: закрылки, предкрылки, топливные насосы, пушечное вооружение и т.д.

Под действием приложенного напряжения по секции ОЯ потечет ток. Взаимодействие этого тока с магнитным полем полюсов приводит к возникновению выталкивающей -электромагнитной силы (F_эм), действующей на проводники обмотки ротора (Согласно закону Ампера)

. ,

где В - магнитная индукция в зазоре - величина постоянная; N - число витков рамки.

Пара сил, действующих на рамку, создает вращающий момент

,

где b - ширина рамки.

Работа простейшей машины постоянного тока в режиме:

а) генератора; б) двигателя.

Т.О. Если момент М_эм, создаваемый двигателем превысит моменты всех сил сопротивления М₁, то якорь придет во вращение в направлении действия электромагнитных сил. Момент двигателя в отличие от момента генератора является движущим и действует в направлении вращения (рис.,б).

Направление силы F_эм определяется правилом левой руки.

Если расположить левую руку так, чтобы магнитные силовые линии входили в ладонь, четыре вытянутые пальца показывали направление тока в проводнике, то отогнутый (на 90⁰) большой палец покажет направление электромагнитной силы, действующей на проводник.

Щеточно-коллекторный узел в двигателе предназначен для преобразования постоянного тока внешнего источника в переменный и передаче его на обмотку якоря.

Величина вращающего электромагнитного момента, действующего на ротор, определяется по формуле:

М_эм = С_м × I_я × Ф, (7.3)

где I_я – ток, протекающий по обмотке якоря; Ф – магнитный поток полюсов; С_м – конструктивный коэффициент (постоянная машины).

При вращении обмотки якоря в магнитном поле полюсов, в ней наводится ЭДС (как в генераторе), направление которой определяется по правилу правой руки и, в следствии этого, противоположно направлению тока в обмотке якоря, В связи с этим она носит название противо-ЭДС, а определяется как и для генератора по уравнению (7.1).

Уравнение электрического равновесия двигателя (уравнение двигателя) имеет вид:

U =E + I_я × R_я, (7.4)

Дата добавления: 2014-01-04