Sõltumatult ergastav alalisvoolumootor (DPT NV) Selles mootoris (joonis 1) on ergutusmähis ühendatud eraldi toiteallikaga. Reguleeriv reostaat on ergutusmähise ahelas r reg, ja armatuuri vooluringis - täiendav (käivitus)reostaat R p. NV DPT iseloomulik tunnus on selle ergutusvool ma sisse sõltumatu armatuuri voolust Mina I kuna ergutusmähise toide on sõltumatu.

Sõltumatu ergastusega alalisvoolumootori ahel (DC NV)

Joonis 1

Sõltumatu ergastusega alalisvoolumootori (DC NV) mehaanilised omadused

Sõltumatu ergastusega alalisvoolumootori mehaaniliste omaduste võrrandil on vorm

Kus: n 0 — mootori võlli pöörlemiskiirus tühikäigul. Δn — mootori pöörlemissageduse muutus mehaanilise koormuse korral.

Sellest võrrandist järeldub, et sõltumatu ergastusega alalisvoolumootori (alalisvoolumootori) mehaanilised omadused on lineaarsed ja ristuvad tühikäigupunktis ordinaatteljega. n 0 (joon. 13.13 a), samas kui mootori pöörlemissageduse muutus Δn , mis on põhjustatud selle mehaanilise koormuse muutusest, on võrdeline armatuuriahela takistusega R а =∑R + R ul . Seetõttu armatuuriahela väikseima takistusega Ra = ∑R , Millal R ext = 0 , vastab väikseimale pöörlemiskiiruse erinevusele Δn . Sellisel juhul muutub mehaaniline karakteristikud jäigaks (graafik 1).

Mootori mehaanilisi omadusi, mis saadakse armatuuri ja väljamähiste nimipinge väärtustel ning ankruahelas täiendava takistuse puudumisel, nimetatakse loomulikeks. Joonis 13.13, a (graafik 1 Rext = 0 ).

Kui muudetakse vähemalt ühte loetletud mootoriparameetritest (armatuuri või ergutusmähiste pinge erineb nimiväärtustest või muudetakse armatuuriahela takistust R ext sisseviimisega), nimetatakse mehaanilisi omadusi tehislikeks.

Kunstlikke mehaanilisi omadusi, mis saadakse armatuuri ahelasse lisatakistuse R ext sisseviimisel, nimetatakse ka reostaadiks (graafikud 2 ja 3).

Alalisvoolumootorite juhtimisomaduste hindamisel on kõige olulisem mehaanilised omadused n = f(M) . Mootori võlli pideva koormuse pöördemomendi korral takisti takistusega R välim pöörlemiskiirus väheneb. Takisti väärtused R välim vajalikule pöörlemiskiirusele vastava kunstliku mehaanilise karakteristiku saamiseks n antud koormusel (tavaliselt nimiväärtusega) sõltumatult ergastavate mootorite puhul:

Kus U - mootori armatuuriahela toitepinge, V; Mina I - antud mootorikoormusele vastav armatuurivool, A; n - vajalik pöörlemiskiirus, p/min; n 0 - tühikäigu kiirus, p/min.

Tühikäigu kiirus n 0 esindab piir pöörlemiskiirus, millest kõrgemale mootor läheb generaatori režiim . See kiirus ületab nimikiirust n nim sama palju kui nimipinge U nom armatuuri vooluringi toide ületab armatuuri emf E I nim mootori nimikoormusel.

Mootori mehaaniliste omaduste kuju mõjutab peamise magnetilise ergastuse voo suurus F . Kui väheneb F (kui takisti takistus suureneb rreg ) mootori tühikäigu pöörlemiskiirus suureneb n 0 ja kiiruse erinevus Δn . See toob kaasa olulise muutuse mootori mehaaniliste omaduste jäikuses (joon. 13.13, b). Kui muudate pinget armatuuri mähisel U (konstantse R ext ja R regiga), siis see muutub n 0 ,a Δn jääb muutumatuks [vt (13.10)]. Selle tulemusena nihkuvad mehaanilised omadused piki ordinaattelge, jäädes üksteisega paralleelseks (joon. 13.13, c). See loob kõige soodsamad tingimused mootori pöörlemissageduse reguleerimisel pinge muutmisega U , tarnitakse armatuuriahelasse. See kiiruse reguleerimise meetod on muutunud kõige levinumaks tänu reguleeritavate türistori pingemuundurite väljatöötamisele ja laialdasele kasutamisele.

Kasutatud kirjandus: - Katzman MM. Kataloog Autor elektriline autod

Nagu juba märgitud, jagatakse alalisvoolumootorid sõltuvalt nende ergastamise meetoditest mootoriteks sõltumatuga, paralleelselt(šunt), järjekindel(jada) ja sega (ühend) ergutus.

Sõltumatult põnevil mootorid, vajavad kahte toiteallikat (joonis 11.9, a). Üks neist on vajalik armatuuri mähise toiteks (järeldused Jah1 Ja Jah2) ja teine ​​- ergutusmähises voolu tekitamiseks (mähise klemmid Ш1 Ja Ш2). Täiendav vastupanu Rd armatuuri mähise ahelas on vaja mootori käivitusvoolu vähendada selle sisselülitamise hetkel.

Võimsaid elektrimootoreid valmistatakse peamiselt iseseisva ergutamisega ergutusvoolu mugavama ja säästlikuma reguleerimise eesmärgil. Väljamähise juhtme ristlõige määratakse sõltuvalt selle toiteallika pingest. Nende masinate eripäraks on ergutusvoolu ja vastavalt ka peamise magnetvoo sõltumatus mootori võlli koormusest.

Sõltumatu ergastusega mootoritel on peaaegu samad omadused kui paralleelselt ergastavatel mootoritel.

Paralleelsed mootorid on sisse lülitatud vastavalt joonisel 11.9 näidatud vooluringile, b. Klambrid Jah1 Ja Jah2 seotud armatuuri mähise ja klambritega Ш1 Ja Ш2- ergutusmähisele (šundimähisele). Vastupanu muutujad Rd Ja Rв on ette nähtud vastavalt voolu muutmiseks armatuurimähises ja väljamähises. Selle mootori välimähis on valmistatud suurest arvust suhteliselt väikese ristlõikega vasktraadi keerdudest ja sellel on märkimisväärne takistus. See võimaldab ühendada selle passiandmetes määratud võrgu täispingega.

Seda tüüpi mootorite eripäraks on see, et nende töötamise ajal on keelatud väljamähist armatuuriahelast lahti ühendada. Vastasel juhul ilmub väljamähise avanemisel sellesse vastuvõetamatu EMF-i väärtus, mis võib põhjustada mootoririkke ja hoolduspersonali vigastusi. Samal põhjusel ei saa väljamähist avada, kui mootor on välja lülitatud, kui selle pöörlemine pole veel peatunud.

Pöörlemiskiiruse kasvades tuleks armatuuriahelas täiendavat (lisa)takistust Rd vähendada ja ühtlase pöörlemiskiiruse saavutamisel täielikult eemaldada.

Joonis 11.9. Alalisvoolumasinate ergastuse tüübid,

a - sõltumatu ergutus, b - paralleelne ergutus,

c - järjestikune ergutus, d - segaergastus.

OVSh - šundi ergutusmähis, OVS - seeria ergutusmähis, OVN - sõltumatu ergutusmähis, Rd - lisatakistus armatuuri mähises, Rv - lisatakistus ergutusmähises.

Täiendava takistuse puudumine armatuuri mähises mootori käivitamise ajal võib põhjustada suure käivitusvoolu, mis ületab armatuuri nimivoolu 10...40 korda .

Paralleelergutusmootori oluline omadus on selle peaaegu konstantne pöörlemiskiirus, kui armatuuri võlli koormus muutub. Seega, kui koormus muutub tühikäigult nimiväärtusele, väheneb pöörlemiskiirus ainult (2.. 8)% .

Nende mootorite teiseks omaduseks on ökonoomne kiiruse reguleerimine, mille puhul saab kõrgeima ja madalaima kiiruse suhet reguleerida. 2:1 ja spetsiaalse mootorikonstruktsiooniga - 6:1 . Minimaalset pöörlemiskiirust piirab magnetahela küllastus, mis ei võimalda masina magnetvoogu suurendada, ja pöörlemiskiiruse ülemise piiri määrab masina stabiilsus - kui magnetvoog on oluliselt nõrgenenud , võib mootor "punnist välja minna".

Seeria mootorid(jada) on sisse lülitatud vastavalt skeemile (joon. 11.9, c). Järeldused C1 Ja C2 vastavad jada- (jada) ergutusmähisele. See on valmistatud suhteliselt väikesest arvust, enamasti suure läbilõikega vasktraadist. Väljamähis on ühendatud järjestikku armatuurimähisega. Täiendav vastupanu Rd armatuuri ja ergutusmähise ahelas võimaldab teil vähendada käivitusvoolu ja reguleerida mootori pöörlemiskiirust. Mootori sisselülitamise hetkel peab sellel olema selline väärtus, et käivitusvool oleks (1,5...2,5)In. Pärast seda, kui mootor saavutab ühtlase kiiruse, lisatakistus Rd on väljund, st seatud võrdseks nulliga.

Käivitamisel tekitavad need mootorid suuri käivitusmomente ja neid tuleb käivitada koormusel, mis on vähemalt 25% selle nimiväärtusest. Mootori käivitamine väiksema võimsusega võllil ja eriti tühikäigurežiimil ei ole lubatud. Vastasel juhul võib mootor arendada lubamatult suuri pööreid, mis põhjustab selle rikke. Seda tüüpi mootoreid kasutatakse laialdaselt transpordi- ja tõstemehhanismides, mille pöörlemiskiirust on vaja laias vahemikus muuta.

Segaergutusmootorid(ühend), hõivavad vahepealse positsiooni paralleel- ja jadaergutusmootorite vahel (joon. 11.9, d). See, kas need kuuluvad ühte või teise tüüpi, sõltub paralleelsete või järjestikuste ergutusmähiste poolt tekitatud põhiergutusvoolu osade suhtest. Kui mootor on sisse lülitatud, lisatakse armatuuri mähisahelasse käivitusvoolu vähendamiseks täiendav takistus Rd. Sellel mootoril on head veoomadused ja see võib töötada tühikäigul.

Igat tüüpi ergutusega alalisvoolumootorite otsene (takistuseta) sisselülitamine on lubatud võimsusega kuni üks kilovatt.

Alalisvoolumasinate tähistamine

Praegu on kõige laialdasemalt kasutatavad üldotstarbelised alalisvoolumasinad 2P ja uusim sari 4P. Lisaks nendele seeriatele toodetakse mootoreid kraana-, ekskavaatori-, metallurgia- ja muude seeria ajamite jaoks D. Mootoreid toodetakse ka spetsiaalsetes seeriates.

Seeria mootorid 2P Ja 4P jagunevad vastavalt pöörlemisteljele, nagu seeria asünkroonsete vahelduvvoolumootorite puhul tavaks 4A. Masina seeria 2P Neil on 11 mõõdet, mis erinevad telje pöörlemiskõrguse poolest 90 kuni 315 mm. Selle seeria masinate võimsusvahemik on elektrimootoritel 0,13 kuni 200 kW ja generaatoritel 0,37 kuni 180 kW. 2P ja 4P seeria mootorid on mõeldud pingetele 110, 220, 340 ja 440 V. Nende nimipöörlemiskiirused on 750, 1000, 1500, 2200 ja 3000 p/min.

Kõik seeria 11 sõiduki suurust 2P on kahe pikkusega voodid (M ja L).

Elektrimasinate seeria 4P on sarjaga võrreldes mõned paremad tehnilised ja majanduslikud näitajad 2P. seeriatootmise keerukus 4P võrreldes 2P vähenenud 2,5...3 korda. Samal ajal väheneb vase tarbimine 25...30%. Mitmete disainifunktsioonide jaoks, sealhulgas jahutusmeetod, ilmastikukaitse ning seeriamasina üksikute osade ja komponentide kasutamine 4Pühendatud seeria asünkroonsete mootoritega 4A Ja AI .

Alalisvoolumasinate (nii generaatorite kui ka mootorite) tähistus on järgmine:

ПХ1Х2ХЗХ4,

Kus 2P- DC masinate seeria;

XI- konstruktsioon vastavalt kaitse tüübile: N - kaitstud iseventilatsiooniga, F - kaitstud sõltumatu ventilatsiooniga, B - suletud loomuliku jahutusega, O - suletud välisventilaatori puhumisega;

X2- pöörlemistelje kõrgus (kahe- või kolmekohaline arv) mm;

HZ- tavapärane staatori pikkus: M - esimene, L - teine, G - tahhogeneraatoriga;

Näiteks on mootori tähistus 2PN112MGU- DC mootorite seeria 2P, iseventilatsiooniga kaitstud versioon N,112 pöörlemistelje kõrgus mm, esimene staatori suurus M, mis on varustatud tahhogeneraatoriga G, kasutatakse parasvöötme jaoks U.

Nende võimsuse põhjal võib alalisvoolu elektrimasinad jagada järgmistesse rühmadesse:

Mikromahiinid …………………… ... vähem kui 100 W,

Väikesed masinad………………………100 kuni 1000 W,

Madala võimsusega masinad…………..1 kuni 10 kW,

Keskmise võimsusega masinad………..10 kuni 100 kW,

Suured masinad……………………..100 kuni 1000 kW,

Suure võimsusega masinad……….üle 1000 kW.

Vastavalt nimipingele jaotatakse elektrimasinad tinglikult järgmiselt:

Madal pinge …………….vähem kui 100 V,

Keskpinge………….100 kuni 1000 V,

Kõrgepinge……………üle 1000 V.

Pöörlemissageduse järgi võib alalisvoolumasinaid kujutada järgmiselt:

Madal kiirus…………….alla 250 p/min,

Keskmine kiirus………250 kuni 1000 pööret minutis,

Suurel kiirusel ………….1000 kuni 3000 pööret minutis.

Ülisuur kiirus… üle 3000 p/min.

Ülesanne ja töö tegemise metoodika.

1.Uurige alalisvoolu elektrimasinate üksikute osade ehitust ja otstarvet.

2. Määrake armatuuri mähisega ja väljamähisega seotud alalisvoolumasina klemmid.

Konkreetsele mähisele vastavad klemmid saab määrata meggeri, oommeetri või lambipirni abil. Meggeri kasutamisel ühendatakse selle üks ots mähiste ühe klemmiga ja teised otsad puudutatakse vaheldumisi teistega. Mõõdetud takistus null näitab, et sama mähise kaks klemmi vastavad.

3.Tuvastage klemmide järgi armatuuri mähis ja väljamähis. Määrake ergutusmähise tüüp (paralleelergutus või jada).

Seda katset saab läbi viia mähistega järjestikku ühendatud elektripirni abil, mis tuleb sujuvalt rakendada, suurendades seda järk-järgult masina passis määratud nimiväärtuseni.

Võttes arvesse armatuurimähise ja seeria ergutusmähise madalat takistust, süttib lambipirn eredalt ja nende takistus meggeri (või oommeetriga) mõõdetuna on praktiliselt võrdne nulliga.

Paralleelväljamähisega järjestikku ühendatud lambipirn helendab tuhmilt. Paralleelvälja mähise takistuse väärtus peab jääma piiridesse 0,3...0,5 kOhm .

Armatuurimähise klemmid tunneb ära, kui ühendada meggeri üks ots harjadega, teine ​​ots aga puudutada elektrimasina paneeli mähiste klemme.

Elektrimasina mähiste klemmid tuleks märkida aruandes näidatud tavapärasele klemmisildile.

Mõõtke mähise takistus ja isolatsioonitakistus. Mähiste takistust saab mõõta ampermeetri ja voltmeetri ahelaga. Mähiste ja mähiste vahelist isolatsioonitakistust korpuse suhtes kontrollitakse meggeriga, mille pinge on 1 kV. Isolatsioonitakistus armatuuri mähise ja ergutusmähise vahel ning nende ja korpuse vahel peab olema vähemalt 0,5 MOhm. Kuva mõõtmisandmed aruandes.

Joonistage umbkaudselt ristlõige põhipostidest koos väljamähisega ja armatuur koos pooluste all asuvate mähispöördetega (sarnaselt joonisele 11.10). Võtke iseseisvalt välja voolu suund ja armatuuri mähised. Nendel tingimustel märkige mootori pöörlemissuund.

Riis. 11.10. Kahepooluseline alalisvoolumasin:

1 - voodi; 2 - ankur; 3 - peamised postid; 4 - ergastusmähis; 5 - poolused; 6 - armatuuri mähis; 7 - koguja; F - peamine magnetvoog; F on jõud, mis mõjutab armatuuri mähise juhte.

Iseõppimise testi küsimused ja ülesanded

1: Selgitage alalisvoolumootori ja generaatori ehitust ja tööpõhimõtet.

2. Selgitage alalisvoolu masina kommutaatori eesmärki.

3. Esitage polaarjaotuse mõiste ja väljendage selle määratlust.

4.Nimeta põhilised alalisvoolumasinates kasutatavad mähiste tüübid ja oska neid valmistada.

5.Märkige paralleelergutusmootorite peamised eelised.

6.Millised on paralleelvälja mähise konstruktsioonilised omadused võrreldes jadamähisega?

7.Milline on seeriaergastusega alalisvoolumootorite käivitamise eripära?

8. Mitu paralleelset haru on alalisvoolumasinate lihtlaine- ja lihtsilmusmähistel?

9. Kuidas on alalisvoolumasinad määratud? Tooge tähistuse näide.

10.Milline on lubatud isolatsioonitakistus alalisvoolumasinate mähiste vahel ning mähiste ja korpuse vahel?

11.Millise väärtuseni võib jõuda vool mootori käivitamise hetkel, kui armatuuri mähisahelas pole lisatakistust?

12.Milline on mootori lubatud käivitusvool?

13. Millistel juhtudel on lubatud alalisvoolumootorit käivitada ilma täiendava takistuseta armatuuri mähisahelas?

14. Kuidas muuta sõltumatu ergutusgeneraatori EMF-i?

15.Mis on alalisvoolumasina lisapostide otstarve?

16.Milliste koormuste korral on lubatud jadaergastusega mootorit sisse lülitada?

17. Kuidas määratakse peamise magnetvoo suurus?

18.Kirjutage generaatori emf ja mootori pöördemomendi avaldised. Esitage nende koostisosade mõiste.

LABORITÖÖD 12.

Paralleelergastusega elektrimootor on alalisvoolumootor, mille väljamähis on ühendatud paralleelselt armatuurimähisega (joonis 1). Karakteristikute võtmisel antakse armatuuriahelale nimipinge U n =const.

Riis. 1 - Paralleelergutusmootori diagramm

Mootori poolt võrgust tarbitav vool määratakse summaga I = I a + I v, ergutusvool on tavaliselt võrdne I v = (0,03...0,04) I n. Kõik mootori omadused on võetud konstantse takistuse juures ergutusahelates r =const ja armatuuris

Iseloomulik kiirus.

Sõltuvus n=f (I a) U n =const ja I puhul =const

Elektrimootori EMF võrrandist

Nagu avaldisest näha, sõltub mootori pöörlemissagedus kahest tegurist – koormusvoolu ja voo muutustest. Koormusvoolu suurenedes suureneb pingelang armatuuri ahela takistuses ja mootori kiirus väheneb.

Armatuuri põikreaktsioon demagnetiseerib mootori, st. Kui vool Ia suureneb, siis vooluhulk väheneb ja sellest tulenevalt mootori pöörlemiskiirus suureneb. Seega toimivad mõlemad tegurid masina kiiruse suhtes vastupidiselt ja kiirusomaduste tüüp määratakse nende tulemusel.

Joonisel fig. Joonisel 2 on näidatud mootori kolm erinevat pöörete arvu (kõverad 1,2,3). Kõver 1 - kiiruskarakteristik, kui I a ∑r mõju on ülekaalus, kõver 2 - mõlemad tegurid on ligikaudu tasakaalus, kõver 3 - ülekaalus on armatuuri reaktsiooni demagnetiseeriva toime tegur.

Riis. 2 - Paralleelmootori omadused

Kuna reaalsetes mootorites on vooluhulga F muutus ebaoluline, on kiiruskarakteristikuks peaaegu sirge. Mitmetele kaasaegsetele paralleelergutusmasinatele paigaldatakse ristankru reaktsiooni mõju kompenseerimiseks täiendav stabiliseeriv väljamähis, mis kompenseerib täielikult või osaliselt armatuuri reaktsiooni mõju.

Pöörlemiskarakteristiku normaalvorm, mis tagab mootori stabiilse töö, on kõvera tüübi 1 tunnus.

Karakteristiku kalle määratakse armatuuri ahela takistuse Σr väärtusega, võtmata arvesse armatuuri reaktsiooni. Kui armatuuri vooluringis ei ole lisatakistust, nimetatakse seda karakteristikku loomulikuks. Paralleelergutusmootori loomulik omadus on üsna jäik. Tavaliselt kus n o on tühikäigu kiirus. Kui armatuuri ahelasse lisatakse täiendavad takistused Rr, suureneb karakteristikute kalle, need muutuvad "pehmeks" ja neid nimetatakse tehislikeks või reostaatilisteks.

Pöördemomendi tunnusjoon– see on sõltuvus M=f (I a), kus r =const, U=U n ja Σr=const. Püsiseisundis mootori töö vastavalt

meil on M em = M 2 +M 0 = c m I a F. Kui vooluhulk F masina töötamise ajal ei muutuks, siis oleks momentkarakteristikuks sirgjoon (tunnus 4, joonis 2). Tegelikult väheneb voog Ф voolu Ia suurenemisega armatuurireaktsiooni demagnetiseeriva toime tõttu veidi, seetõttu on pöördemomendi karakteristik veidi allapoole kaldu (kõver 5). Kasulik pöördemomendi karakteristik asub elektromagnetilise pöördemomendi kõvera all tühikäigu pöördemomendi väärtuse võrra (kõver 6).

Tõhususe omadusedη=f (I a) eemaldatakse väärtusel U=U n, r =const, Σr=const ja sellel on elektrimootoritele tüüpiline vorm (tunnus 7 joonisel 2). Kasutegur kasvab kiiresti koormuse suurenemisel tühikäigult 0,25R n-ni, saavutab maksimaalse väärtuse P = (0,5...0,75) R n juures ja jääb seejärel peaaegu muutumatuks kuni P = P n. Tavaliselt väikese võimsusega mootorites η = 0,75...0,85 ning keskmise ja suure võimsusega mootorites η = 0,85...0,94.

Mehaanilised omadused tähistab sõltuvust n=f (M), kus U=U n, I =const ja Σr=const. Mehaanilise karakteristiku analüütilise avaldise saab elektrimootori EMF võrrandist

Olles määranud voolu I a avaldisest M = c e I a Ф ja asendades selle voolu väärtuse ülaltoodud avaldisega, saame

Kui jätta tähelepanuta armatuuri reaktsioon ja eeldada, et vooluhulk Ф ei muutu, siis saab paralleelergastusega elektrimootori mehaanilisi omadusi esitada sirgjoonte kujul (joon. 3), mille kalle sõltub armatuuriahelas sisalduva takistuse R r väärtus. Kui Rr = 0, nimetatakse karakteristikku loomulikuks.

Riis. 3 - Paralleelergutusmootori mehaanilised omadused

Tuleb meeles pidada, et kui ergutusahel I katkeb = 0, on mootori pöörlemissagedus n→∞, s.o. mootor “kaupleb”, seega tuleb see kohe võrgust lahti ühendada.

Nagu generaatorilgi, saab induktiivpooli ja mootori armatuuri mähiseid ühendada kas järjestikku (joonis 339) või paralleelselt (joonis 340). Esimesel juhul nimetatakse mootorit jadaergastusega mootoriks (või seeriamootoriks), teisel - paralleelselt ergastavaks mootoriks (või šuntmootoriks). Kasutatakse ka segaergutusega mootoreid (ühendmootoreid), milles osa induktiivpooli mähistest on ankruga ühendatud järjestikku, osa aga paralleelselt. Igal seda tüüpi mootoritel on oma omadused, mis muudavad selle kasutamise mõnel juhul soovitatavaks ja mõnel juhul sobimatuks.

1. Paralleelergutusega mootorid. Seda tüüpi mootorite võrku ühendamise skeem on näidatud joonisel fig. 361. Kuna siin ei sõltu armatuuri ja induktiivpooli ahelad üksteisest, saab nendes voolutugevust reguleerida iseseisvalt, kasutades nendesse vooluringidesse kuuluvaid eraldi reostaate. Armatuuriahelaga ühendatud reostaati nimetatakse käivitusreostaadiks ja induktiivpooli ahelaga ühendatud reostaati nimetatakse reguleerivaks. Paralleelergutusega mootori käivitamisel peab käivitusreostaat olema täielikult sisse lülitatud; Kui mootor kogub kiirust, väheneb järk-järgult reostaadi takistus ja normaalse kiiruse saavutamisel eemaldatakse see reostaat vooluringist täielikult. Paralleelergutusega mootoreid, eriti suure võimsusega, ei tohi kunagi sisse lülitada ilma käivitusreostaadita. Samamoodi tuleks mootorit välja lülitades esmalt järk-järgult sisse viia reostaat ja alles seejärel mootorit võrku ühendav lüliti välja lülitada.

Riis. 361. Lülitusahel paralleelergutusega mootorile. Messingkaar 1, mida mööda käivitusreostaadi hoob liigub, on ühendatud läbi klambri 2 reguleerimisreostaadi otsaga ja läbi klambri 3 käivitusreostaadiga. Seda tehakse nii, et kui käivitusreostaat lülitatakse tühikäigukontaktile 4 ja vool on välja lülitatud, ei katkeks ergutusahel

Nende mootorite sisse- ja väljalülitamise reeglite tagamaid pole raske mõista. Nägime (vt valemit (172.1)), et vool armatuuris

,

kus on võrgu pinge, a - e. armatuuri mähistes indutseeritud d.s. Esimesel hetkel, kui mootor pole jõudnud veel üles keerata ja piisavat pööret saavutada, nt. d.s. on väga väike ja armatuuri läbiv vool on ligikaudu võrdne

Armatuuri takistus on tavaliselt väga väike. Arvutatakse nii, et pingelang armatuuri juures ei ületaks 5-10% võrgupingest, mille jaoks mootor on ette nähtud. Seetõttu võib käivitusreostaadi puudumisel vool esimestel sekunditel olla 10-20 korda suurem kui tavaline vool, mille jaoks mootor täiskoormusel on ette nähtud, ja see on talle väga ohtlik. Takistusega käivitusreostaadi sisseviimisel käivitusvool läbi armatuuri

. (173.1)

Käivitusreostaadi takistus valitakse nii, et käivitusvool ületaks normaalset mitte rohkem kui 1,5-2 korda.

Selgitame seda numbrilise näitega. Oletame, et meil on 1,2 kW mootor, mis on mõeldud pingele 120 V ja millel on armatuuri takistus. Armatuuri vool täiskoormusel

.

Kui ühendaksime selle mootori võrku ilma käivitusreostaadita, siis esimestel sekunditel oleks käivitusvool läbi armatuuri

,

10 korda suurem kui armatuuri tavaline töövool. Kui tahame, et käivitusvool ületaks tavavoolu mitte rohkem kui 2 korda, st oleks võrdne 20 A, siis peame valima käivitustakistuse nii, et

,

kust Om pärit on?

Samuti on selge, et äkkseiskamine väljalülitumata, näiteks koormuse järsu suurenemise tõttu, on šuntmootorile väga ohtlik, kuna sel juhul on nt. d.s. langeb nulli ja armatuuri vool suureneb nii palju, et selles tekkiv liigne Joule'i soojus võib põhjustada isolatsiooni või isegi mähiste juhtmete enda sulamise (mootor "põleb läbi").

Induktiivpooli ahelaga ühendatud juhtreostaat on mõeldud mootori pöörlemiskiiruse muutmiseks. Suurendades või vähendades induktiivpooli ahela takistust selle reostaadi abil, muudame induktiivpooli voolutugevust ja seeläbi magnetvälja, milles armatuur pöörleb. Eespool nägime, et antud mootori koormuse korral seatakse mootori vool automaatselt nii, et tekkiv pöördemoment tasakaalustab mootori koormuse tekitatud pidurdusmomenti. See saavutatakse tänu sellele, et indutseeritud e. d.s. jõuab vastava väärtuseni. Kuid indutseeritud e. d.s. määratakse ühelt poolt magnetinduktsiooni ja teiselt poolt armatuuri pöörlemissageduse järgi.

Mida suurem on induktiivpooli magnetvoog, seda väiksem peab olema mootori pöörete arv, et saada teatud e väärtus. d.s., ja vastupidi, mida nõrgem on magnetvoog, seda suurem peaks olema pöörlemiskiirus. Seetõttu on šuntmootori pöörlemiskiiruse suurendamiseks antud koormusel vaja induktiivpooli magnetvoogu nõrgendada, st tekitada reguleeriva reostaadi abil induktiivpooli vooluringi rohkem takistust. Vastupidi, šuntmootori pöörlemiskiiruse vähendamiseks on vaja suurendada induktiivpooli magnetvoogu, st vähendada induktiivpooli ahela takistust, eemaldades juhtreostaadi.

Reguleeriva reostaadi abil saate seadistada normaalse mootori pöörlemiskiiruse normaalse pinge ja koormuseta. Koormuse kasvades peaks vool armatuuris suurenema ja selles indutseeritud nt. d.s. - vähenemine. Selle põhjuseks on armatuuri pöörlemiskiiruse kerge vähenemine. Koormuse nullist normaalsele võimsusele tõusust põhjustatud pöörlemiskiiruse langus on aga tavaliselt väga väike ega ületa 5-10% mootori normaalsest pöörete arvust. See on peamiselt tingitud asjaolust, et paralleelse ergastusega mootorites ei muutu induktiivpooli vool, kui armatuuri vool muutub. Kui koormuse muutumisel soovisime säilitada sama pöörlemiskiirust, siis saab seda teha, muutes reguleeritava reostaadi abil veidi voolu induktiivpooli ahelas.

Seega on töö seisukohalt paralleelergutusega alalisvoolumootoreid (shuntmootoreid) iseloomustanud kaks järgmist omadust: a) nende pöörlemissagedus jääb koormuse muutumisel peaaegu konstantseks; b) nende pöörlemissagedust saab reguleeritava reostaadi abil laias vahemikus muuta. Seetõttu kasutatakse selliseid mootoreid üsna laialdaselt tööstuses, kus nende mõlemad määratud omadused on olulised, näiteks treipinkide ja muude tööpinkide käitamiseks, mille pöörlemiskiirus ei tohiks koormusest palju sõltuda.

173.1. Joonisel fig. 362 on kujutatud nn kombineeritud käivitus- ja juhtreostaadiga šuntmootori skeem. Mõistke seda vooluringi ja selgitage, millist rolli mängivad selle reostaadi üksikud osad.

Riis. 362. Harjutuseks 173,1

173.2. Šundi mootor tuleb käivitada. Selleks on ette nähtud kaks reostaati: üks väikese takistusega jämedast traadist, teine ​​suure takistusega õhukesest traadist. Milline neist reostaatidest tuleks sisse lülitada käivitus- ja mis kontrollreostaatidena? Miks?

2. Järjestikulise ergastusega mootorid. Nende mootorite võrku ühendamise skeem on näidatud joonisel fig. 363. Siin on armatuuri vool samal ajal induktiivpooli vool ja seetõttu muudab käivitusreostaat nii armatuuri kui ka induktiivpooli voolu. Tühikäigul või väga väikestel koormustel peaks armatuuri vool, nagu me teame, olema väga väike, st indutseeritud e. d.s. peaks olema peaaegu võrdne võrgupingega. Aga väga väikese vooluga läbi armatuuri ja induktiivpooli on ka induktiivpooli väli nõrk. Seetõttu on väikese koormuse korral vajalik e. d.s. saab ainult tänu väga suurele mootori pöörete arvule. Selle tulemusena muutub väga väikeste voolude (väikese koormuse) korral jadamisi keritud mootori pöörlemiskiirus nii suureks, et see võib muutuda ohtlikuks mootori mehaanilise tugevuse seisukohalt.

Riis. 363. Jadaergutusega mootori lülitusahel

Nad ütlevad, et mootor töötab metsikult. See on vastuvõetamatu ja seetõttu ei saa jadamisi ergastavaid mootoreid töötada ilma koormuseta või väikese koormusega (vähem kui 20–25% mootori tavapärasest võimsusest). Samal põhjusel ei ole soovitatav neid mootoreid ühendada tööpinkide või muude rihm- või trossiajamit kasutavate masinatega, kuna rihma purunemine või juhuslik vabastamine põhjustab mootori lõhenemist. Seega suureneb järjestikulise ergastusega mootorites koormuse kasvades armatuuri vool ja induktiivpooli magnetväli; seetõttu langeb mootori pöörlemissagedus järsult ja selle arendatav pöördemoment suureneb järsult.

Need järjestikuse ergastusega mootorite omadused muudavad need kõige mugavamaks kasutamiseks transpordis (trammid, trollid, elektrirongid) ja tõsteseadmetes (kraanad), kuna sellistel juhtudel on käivitamise ajal vaja madalatel pööretel suuri pöördemomente -üles väga suure koormuse korral ja madalamal koormusel (tavakiirusel) väiksemad pöördemomendid ja kõrgemad sagedused.

Jadaergastatud mootori pöörlemiskiirust juhitakse tavaliselt induktiivpooli mähistega paralleelselt ühendatud juhtreostaadi abil (joonis 364). Mida väiksem on selle reostaadi takistus, seda suurem osa armatuurivoolust hargneb sinna sisse ja seda vähem voolu läbib induktiivpooli mähised. Aga kui vool induktiivpoolis väheneb, siis mootori pöörlemissagedus suureneb ja kui see suureneb, siis see väheneb. Seetõttu, erinevalt šuntmootori puhul, on seeriamootori pöörlemiskiiruse suurendamiseks vaja vähendada induktiivahela takistust, eemaldades juhtreostaadi. Seeriamootori pöörlemiskiiruse vähendamiseks on vaja suurendada induktiivpooli ahela takistust reguleeriva reostaadi sisseviimisega.

Riis. 364. Reostaadi ühendusahel seeriamootori pöörete reguleerimiseks

173.3. Selgitage, miks seeriamootorit ei saa töötada tühikäigul või väikese koormusega, aga šuntmootorit saab.

Tabel 8. Erinevat tüüpi mootorite eelised, puudused ja rakendused

Mootori tüüp	Peamised eelised	Peamised puudused	Kohaldamisala
Kolmefaasiline pöörleva välja vahelduvvoolu mootor	1. Pöörlemiskiiruse nõrk sõltuvus koormusest 2. Disaini lihtsus ja kuluefektiivsus 3. Kolmefaasilise voolu rakendamine	1. Pöörlemiskiiruse reguleerimise raskused 2. Madal käivitusmoment	Tööpingid ja masinad, mis nõuavad koormuse muutumisel pidevat pöörlemiskiirust, kuid ei pea pöörlemiskiirust reguleerima
Paralleelergutusega alalisvoolumootor (šunt)	1. Pöörlemiskiiruse püsivus koormuse muutumisel 2. Kiiruse reguleerimise võimalus	Madal käivitusmoment	Tööpingid ja masinad, mis nõuavad koormuse muutumisel püsivat pöörlemiskiirust ja pöörlemiskiiruse reguleerimise võimalust
Seeriamähisega alalisvoolumootor (seeria)	Kõrge käivitusmoment	Pöörlemiskiiruse tugev sõltuvus koormusest	Trammide ja elektrirongide veomootorid, kraanamootorid

Kokkuvõtteks võrdleme tabeli kujul. Selles peatükis käsitletud eri tüüpi elektrimootorite 8 peamist eelist ja puudust ning nende kasutusvaldkondi.