Что такое шунтовой двигатель

Что такое шунтовой двигатель

4.5. Двигатели постоянного тока

Так же как и генераторы, двигатели классифицируются по типу возбуждения: с параллельным (шунтовые), последовательным (сериесные) и смешанным (компаундные) возбуждением.

При работе машины постоянного тока в двигательном режиме U>E, поэтому

В двигателе с параллельным возбуждением (рис. 4.13а) обмотка возбуждения подключена параллельно с обмоткой якоря к сети.

Рис. 4.13. Схема двигателя с параллельным возбуждением (а) и его механические характеристики (б)

Если пренебречь размагничивающим действием реакции якоря, то можно считать, что магнитный поток двигателя не зависит от тока нагрузки. В этом случае механическая характеристика двигателя ω=f(M) будет линейной.

— скорость вращения при холостом ходе;

— уменьшение скорости, обусловленное суммарным падением напряжения во всех сопротивлениях, включенных в цепь якоря двигателя.

Сумма сопротивлений ( ) определяет наклон скоростной ω=f(I a ) и механической ω=f(M) характеристик к оси абсцисс. При отсутствии в цепи якоря добавочного сопротивления r n указанные характеристики будут максимально жесткими. В этом случае они называются естественными характеристиками. При включении добавочного сопротивления r n угол наклона этих характеристик возрастает, вследствие чего можно получить семейство реостатных характеристик 2,3,4, соответствующих различным значениям r n (рис. 4.13б). Чем больше r n , тем больший угол наклона имеет реостатная характеристика, т. е. тем она мягче. Современные двигатели с параллельным возбуждением снабжаются небольшой последовательной обмоткой возбуждения, которая передает механической характеристике необходимый угол наклона. НС этой обмотки при токе I ном составляет до 10 % от НС параллельной обмотки.

Регулировочный реостат r р.в позволяет изменять ток возбуждения двигателя I в и тем самым его магнитный поток. Согласно выражению ω=f(Ф) при этом будет изменяться и скорость вращения двигателя. В цепь обмотки возбуждения никаких выключателей и предохранителей не устанавливают, т.к. при разрыве этой цепи и небольшой нагрузке на валу скорость двигателя резко возрастает (он идет в «разнос»). При этом сильно увеличивается ток якоря и возникает круговой огонь на коллекторе машины.

В двигателе с последовательным возбуждением (рис. 4.14а) ток возбуждения равен току якоря: I в =I а , поэтому магнитный поток Ф является функцией тока нагрузки I а . Характер этой функции изменяется в зависимости от величины нагрузки. При I a ном , когда магнитная система ненасыщенна, Ф=к ф I а , причем коэффициент пропорциональности К ф в значительном диапазоне нагрузок остается практически постоянным. При дальнейшем возрастании нагрузки поток Ф растет медленнее, чем I a , и при больших нагрузках (I a >I ном ) можно считать, что Ф=const. В соответствии с этим изменяются и зависимости n=f(I a ), M=f(I a ) (рис. 4.14б).

Рис.4.14. Схема двигателя с последовательным возбуждением (а) и зависимости его момента и скорости вращения от тока якоря (б)

Кроме естественных характеристик 1, можно путем включения добавочных сопротивлений r n в цепь якоря получить семейство реостатных характеристик 2, 3, и 4. Чем больше величина r n , тем ниже располагается характеристика.

При малых нагрузках скорость n резко возрастает и может превысить максимально допустимое значение (двигатель идет в «разнос»). Поэтому такие двигатели нельзя применять для привода механизмов, работающих в режиме холостого хода и при небольшой нагрузке. Обычно минимально допустимая нагрузка составляет (0,2. 0,25) I ном ; только двигатели малой мощности (десятки ватт) используют для работы при холостом ходе. Применение ременной передачи или фрикционной муфты для включения недопустимо.

Двигатели с последовательным возбуждением применяют в тех случаях, когда имеет место изменение нагрузочного момента в широких пределах и тяжелые условия труда.

При жесткой характеристике скорость вращения n почти не зависит от момента М, поэтому мощность:

где С 4 — постоянная.

При мягкой характеристике двигателя n обратно пропорционально , вследствие чего:

Поэтому при изменении нагрузочного момента в широких пределах мощность Р 2 , а, следовательно, мощность Р 1 и ток I a изменяются у двигателей с последовательным возбуждением в меньших пределах, чем у двигателя с параллельным возбуждением, кроме того, они лучше переносят перегрузки.

В двигателе со смешанным возбуждением магнитный поток Ф создается в результате совместного действия двух обмоток возбуждения — параллельной и последовательной. Поэтому его механическая характеристика располагается между характеристиками двигателей с параллельным и последовательным возбуждением (рис. 4.15).

Достоинством двигателя со смешанным возбуждением является то, что он, обладая мягкой механической характеристикой, может работать при холостом ходе, так как его скорость холостого хода n 0 имеет конечное значение.

Рис.4.15. Механические характеристики двигателя со смешанным возбуждением

Электропоезда постоянного тока | Двигатели с последовательным возбуждением

Описание электропоездов и электровозов, расписание поездов, фотографии

Перечислим их основные преимущества. Обмотку якоря и возбуждения можно соединять разными способами: последовательно или параллельно. Кроме того, существуют двигатели, на которых обмотки возбуждения получают питание от постороннего источника (независимое возбуждение), применяют также электрические машины со смешанным возбуждением. На электропоездах до сих пор устанавливают двигатели последовательного, т.е. сериесного возбуждения.

Во-первых, указанный двигатель имеет лучшую конструкцию. Основная часть напряжения сети прикладывается к вращающейся обмотке якоря, на обмотку возбуждения приходится всего 5- 6 % (у двигателя с параллельным возбуждением напряжение на якоре равно напряжению на обмотке возбуждения). Кроме того, обмотки возбуждения находятся после якорей, т.е. под меньшим потенциалом. Поэтому снижается вероятность пробоя катушек, и при одинаковой механической и электрической прочности их можно изготовить с меньшими габаритами, с более дешевой изоляцией, чем для двигателя параллельным возбуждением. Электрическая машина получается дешевле и компактнее.

Во-вторых, сериесный двигатель при больших нагрузках и одном и том же токе развивает больший вращающий момент, чем двигатель с параллельным возбуждением, что важно при частых троганиях поезда. Подобный двигатель регулирует свою мощность в зависимости от нагрузки: при увеличении нагрузки уменьшается скорость и возрастает вращающий момент, при снижении нагрузки скорость растет, вращающий момент снижается. Это благоприятно и для самого двигателя, так как его можно

сделать менее мощным, и для системы энергоснабжения: чем равномернее нагрузка, тем меньше амплитуды нагрузок на тяговых подстанциях и падение напряжения в контактной сети.

Заметим, что при очень малых нагрузках сериесный двигатель вращается с недопустимо большой скоростью из-за малого магнитного потока. Такой режим недопустим из-за опасности механического разрушения. Хорошо известно, что, например, при срыве муфты двигатель, оказавшийся без нагрузки, идет вразнос.

Исследования показывают, что неизбежные колебания напряжения контактной сети менее негативно сказываются на сериесном двигателе, чем на двигателе параллельного возбуждения (шунтовом). Так, при скачке напряжения сети бросок тока у сериесного двигателя, имеющего мягкую характеристику, будет значительно меньше, чем у шунтового двигателя с жесткой характеристикой. Это наглядно подтверждают соответствующие графики в учебной литературе.

, Разница в свойствах материалов и допуски на обработку при изготовлении тяговых двигателей приводят к некоторым несовпадениям их рабочих характеристик. Поэтому при одной и той же скорости поезда, но разной толщине бандажей двигатели будут иметь разную скорость (частоту вращения), что приводит к их различному нагружению. Двигатели, развивающие большую скорость вращения и установленные на колесных парах с толстыми бандажами, будут более нагружены, чем менее быстроходные двигатели, связанные с колесными парами с тонкими бандажами. Это различие стараются устранить в депо при формировании колесно-моторных блоков: более быстроходные совмещают с колесными парами с меньшим диаметром бандажей и наоборот. На практике такое выравнивание ценно не только в режиме тяги, но и особенно, в режиме электрического торможения.

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Исторически первый электродвигатель работал именно на постоянном токе, так как во времена его изобретения в 1834 году Борисом Якоби единственным источником тока были гальванические батареи.

Принцип работы электродвигателя постоянного тока прост: в простейшем случае он имеет по одной паре полюсов на статоре и роторе, при этом направление тока в обмотке ротора дважды за оборот изменяется при помощи специального устройства – коллектора, представляющего собой набор пластин, соответствующий числу роторных обмоток.

При вращении ротора различные участки обмотки последовательно соединяются через щетки с внешним источником постоянного тока.

Так как электродвигатель с двухполюсным ротором имеет две мертвые точки, где запуск без внешнего импульса невозможен (полюса ротора находятся точно напротив полюсов статора, и равнодействующая сил отталкивания равна нулю), на практике используются только многополюсные роторы.

Кроме того, увеличение числа полюсов увеличивает равномерность вращения ротора.

Подключение обмотки якоря может быть различным:

Обмотка ротора не имеет прямого соединения со статором, такое подключение используется в схемах с регулировкой оборотов.

Обмотка якоря включена последовательно со статором. При увеличении нагрузки на сериесный электродвигатель его обороты резко падают (но возрастает крутящий момент), при уменьшении нагрузки возможен разнос. По этой причине сериесное возбуждение не используется там, где возможен холостой ход электродвигателя. Классический пример сериесного мотора – автомобильный электростартер.

Якорь подключается параллельно статору. При перегрузке крутящий момент на роторе не изменяется, при отсутствии нагрузки не возникает разнос.

Якорь имеет две обмотки, подключенных последовательно статору и параллельно с ним. По своим электромеханическим характеристикам компаундные электромоторы находятся между сериесными и шунтовыми – они способны поднимать крутящий момент при увеличении нагрузки и вместе с тем не склонны к разносу на холостом ходу.

Компаундное возбуждение часто используется в электроинструменте, где необходимо и ограничение максимальных оборотов, и устойчивость к росту нагрузок.

В зависимости от взаимного направления магнитных потоков обеих обмоток различают прямое и обратное компаундное включение: при обратном включении и правильном конструировании ротора возможно поддержание стабильных оборотов при изменении нагрузки, но такая схема склонна к периодическим колебаниям частоты вращения.

Сфера применения электродвигателей постоянного тока – это в первую очередь устройства и системы с батарейным питанием: от микромоторов карманных плейеров до мощных автомобильных электростартеров, тяговые двигатели легких электромобилей и электрокаров, аккумуляторный электроинструмент.

При всех своих достоинствах (простота устройства, высокий КПД, легкость реверса) электродвигатели постоянного тока имеют ряд серьезных недостатков:

1. При вращении ротора в питающей цепи возникают импульсные помехи в момент перехода ламелей коллектора мимо щеток, к которым добавляются радиопомехи из-за искрения на коллекторе.
2. Сам коллектор и токопроводящие щетки неизбежно изнашиваются. Неравномерный износ ламелей коллектора и изолятора между ними может приводить к нарушению контакта щеток и коллектора, снижению мощности и обгоранию ламелей.
3. В ряде случаев искрение щеток усиливается настолько, что возникает так называемое «кольцевое пламя» — сплошная область ионизированного воздуха, окружающая коллектор с разрушительными последствиями. Для противодействия этому чаще всего используется принудительная вентиляция области коллектора, выносящая ионизированный воздух наружу.

УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Наиболее очевидный способ управления оборотами электродвигателя постоянного тока – это изменение тока в его обмотках и, следовательно, магнитного потока. Изначально в цепь питания ротора включался мощный реостат, однако этот способ управления имел явные недостатки:

Сложность автоматического поддержания оборотов.

Движок реостата приводился либо вручную, либо присоединялся к центробежному регулятору. В любом случае резкое увеличение нагрузки не могло быть быстро скомпенсировано.

Высокие потери мощности.

На мощных электродвигателях реостат значительно нагревался, снижая КПД двигательной установки и требуя введения дополнительного охлаждения.

Применение линейного стабилизатора для управления электродвигателем – это, по сути, замена механического реостата электронным: изменяя мощность, рассеиваемую линейным стабилизатором, изменяют ток в обмотках электродвигателя.

Частота этих импульсов строго пропорциональна оборотам двигателя, что широко используется в устройствах правления коллекторными двигателями.

Например, автомобильный доводчик стеклоподъемников автоматически отключает питание мотора, перестав фиксировать пульсацию тока в цепи питания стеклоподъемника (обнаружение момента остановки электродвигателя).

Совершенствование силовой электроники и в частности создание ключей с низким собственным падением напряжения в открытом состоянии (IGBT, MOSFET) позволило создать системы электронного управления широтно-импульсной модуляцией.

Суть широтно-импульсной модуляции (сокращенно ШИМ) состоит в изменении длительности импульсов тока при сохранении их постоянной частоты.

Основной проблемой схем с широтно-импульсной является индуктивность обмоток электродвигателя. Она делает невозможным моментальное нарастание и падение тока, искажая форму прямоугольного сигнала, подаваемого на электродвигатель. В свою очередь, при неправильном проектировании силового каскада ШИМ-контроллера это способно привести к перегреву силовых ключей и резкому падению КПД.

ПУСК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

В момент включения электродвигателя постоянного тока в питающую сеть возникает значительный бросок тока, так как пусковой ток электродвигателя в несколько раз (при мощностях, измеряемых киловаттами – до 20) превосходит номинальный. По этой причине прямой пуск электродвигателей используется только при небольших мощностях.

Осциллограмма тока якоря при этом становится близкой к пилообразной, а амплитуда пульсаций зависит от числа ступеней пускового реостата.

В тех случаях, когда нагрузка на электродвигатель находится в определенном заданном диапазоне, реостатный пуск производится в автоматическом режиме с помощью реле времени. Эта схема используется на ряде электропоездов, однако распространены и ручные контроллеры, управляемые машинистами.

Этого лишен пуск изменением питающего напряжения, применяемый в тех случаях, когда возможно управление источником тока, например, в электро трансмиссиях постоянного тока: в момент пуска приводящий генератор двигатель работает на минимальных оборотах, плавно набирая их по мере разгона.

Также могут применяться управляемые выпрямители, но этот способ более применим для электродвигателей низкой мощности.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Двигатель постоянного тока 45 в, двигатель с шунтовой обмоткой

Сохранить в закладки:

Описание и отзывы

Характеристики

Двигатель постоянного тока 45 Ватт Электрический двигатель электродвигатель параллельного шунтового возбуждения мотора

Этот Комбинированный XQD-0.75-3 двигателя широко используется в качестве рулевого двигателя многих брендов вилочного погрузчика: HELI, HANGCHA (HC), TCM, DALIAN, LONGKING, TCM, Tailift и т. Д.

Когда вам нужно изменить параметры программируемого продукта, через программирующее устройство, вы можете отправить нам электронное письмо для запроса. Нет дополнительной стоимости для перепрограммирования и большинства изменений конфигурации.

Технические характеристики:

Номинальная мощность (Вт): 0,75 кВт
Номинальное напряжение: 45 в
Номинальный ток: 25A
Скорость вращения: 1550 об/мин
Изоляция: класс F
Экологическая упаковка: IP21
Вес нетто: 11 кг
Вес упаковки: 14 кг

Hefei Huanxin Technology Development Co., Ltd. посвятили себя разработке и производству и другим с 2004 года. Мы расположены в хэфэй, провинция Аньхой, с удобным транспортным доступом. Мы нанимаем более 101 — 200 сотрудников. Мы достигли значительного улучшения с момента основания нашей компании в 2004 году. Мы придерживаемся девиза первоклассного качества, разумной цены, лучшего обслуживания и профессиональной поддержки продукта.

Упаковка: Обычно мы используем стандартную экспортную упаковку. Мы также можем в соответствии с запросом клиентов.

1. Курьером: DHL, UPS, FEDEX, TNT являются основными курьерскими компаниями, с которыми мы сотрудничаем.
2. По воздуху: Доставка из аэропорта Шанхая в аэропорт назначения клиента.
3. По морю: Доставка из Шанхайского морского порта.

Q1. Могу ли я Заказать образец?
О: Да, мы приветствуем заказ образца для тестирования и проверки качества.

Q2. Что насчет времени выполнения заказа?
О: образец требует 3-5 дней.

Q3. Есть ли у вас лимит минимального заказа?
О: низкий минимальный заказ, 1 шт для проверки образцов доступен

Q4. Как вы отправляете товары и сколько времени требуется для доставки?
О: мы обычно отправляем DHL, UPS, FedEx или TNT. Обычно Доставка занимает 3-5 дней. Авиакомпания и морская перевозка также по желанию.

Q5. Как сделать заказ?

О: сначала сообщите нам ваши требования или применение.
Во-вторых, мы указываем в соответствии с вашими требованиями или нашими предложениями.
В-третьих, Клиент подтверждает образцы и вносит депозит для официального заказа.
В-четвертых, мы организуем производство.

Q6. Можно ли напечатать мой логотип на товаре?
A: Да. Пожалуйста, сообщите нам формально перед нашим производством и сначала подтвердите дизайн на основе нашего образца.

В7: предоставляете ли вы гарантию на продукцию?

О: Да, мы предлагаем 1 год гарантии на нашу продукцию.

В8: Как справиться с неисправностью?
О: Наша продукция производится в строгой системе контроля качества, и процент дефектов будет меньше
По сравнению с 0.2%