Электродвигатель Постоянного Тока Принцип Действия

Принцип работы двигателей постоянного тока  Январь 25, 2012 – 05:36

Конструкции двигателей постоянного тока аналогичны генераторам. По системе возбуждения двигатели разделяют на

  • шунтовые,
  • сериесные,
  • компаундные.

Для пояснения принципа работы двигателя обратимся к изображению, на котором дан его упрощенный поперечный разрез:

При подключении двигателя к питающей сети по его обмоткам возбуждения и якоря пройдет постоянный ток. Ток в обмотке возбуждения создаст магнитный поток полюсов, который действует на проводники с током обмотки якоря с электромагнитной силой F, равной:

Используя среднее значение магнитной индукции, по аналогии с тормозной силой в генераторе получим следующее значение результирующей силы, действующей по касательной к окружности якоря двигателя

Сила F создаст вращающий момент двигателя

Таким образом, момент, развиваемый двигателем, прямо пропорционален току в якоре и магнитному потоку полюсов. Под действием момента Мд якорь начнет вращаться.

При вращении якоря проводники его обмотки пересекают магнитное поле полюсов, в результате чего в них наводится э.д.с. индукции, величина которой равна

Зная движение проводников относительно магнитного поля (против часовой стрелки), по правилу правой руки находим, что э.д.с. направлена навстречу току, протекающему по проводникам. Так как ток в проводниках имеет одинаковую полярность с напряжением, приложенным к двигателю, то э.д.с. будет направлена также навстречу напряжению; такую э.д.с. называют встречной, или противо-э.д.с.

В момент пуска двигателя, когда якорь неподвижен, противо-э.д.с. равна нулю и ток, потребляемый двигателем равен

Здесь rд – внутреннее сопротивление двигателя, величина которого зависит от типа двигателя. Однако, при любом типе двигателя величина rд мала, а пусковой ток достигает недопустимых значений (в 10–20 раз больше номинального). Для ограничения величины пускового тока в цепь якоря двигателя любого типа включают пусковой реостат. Величину сопротивления пускового реостата rпр подбирают такой, чтобы пусковой ток, равный

превышал номинальный не более, чем в 1, 5–2 раза. Когда якорь начнет вращаться, в нем появится противо-э.д.с. и ток уменьшится до значения

По мере возрастания оборотов противо-э.д.с. будет увеличиваться, а ток, потребляемый двигателем, уменьшаться. Наличие пускового реостата в схеме включения двигателя – основное отличие от схемы соединения генератора.

Источник: electropatrol.ru