Формула момента двигателя постоянного тока

Формула момента двигателя постоянного тока

Вращающий момент электродвигателя создается электромагнит­ными силами, действующими на все проводники обмотки якоря. Сила Fx, действующая на проводник обмотки якоря, находящийся в точке х окружности якоря, , где Вх магнитная индукция в точке х окружности якоря; l – длина проводника; I – ток в нем. Эта сила создает вращающий момент , где D – диаметр якоря.

Сумма моментов Мх всех проводников создает электромагнитный вращающий момент двигателя

где N – число проводников обмотки якоря. Принимая в расчет среднюю магнитную индукцию, получаем .

Ток I в проводнике якоря можно выразить через ток якоря Iя: . Далее, если учесть, что (τ – полюсное деление), то вращающий момент

где постоянная величина.

Таким образом, вращающий момент двигателя постоянного тока пропорционален току якоря и магнитному потоку. Именно поэтому при пуске двигателя для получения наибольшего пускового момента необходимо иметь наибольший магнитный поток (ток возбуждения). Вращающий момент называется электромагнитным моментом.

При работе двигателя в установившемся режиме (при п = const) вращающий и тормозной моменты равны по значению (по направлению они взаимно противоположны). При холостом ходе двигателя тормозным моментом является момент холостого хода М, обуслов­ленный трением в подшипниках, щеток о коллектор, вращающегося якоря о воздух, потерями мощности в стальном магнитопроводе. Мо­мент холостого хода составляет 2-6% от номинального момента Мном. Таким образом, при холостом ходе

В режиме нагрузки уравнение равновесия моментов как условие устойчивого режима двигателя принимает вид

где M2 тормозной момент, создаваемый приводимым во вращение механизмом на валу двигателя.

В переходных режимах (разгон, изменение нагрузки, остановка) вращающий момент уравновешивается, кроме того, динамическим мо­ментом инерции, т. е.

где Mj динамический момент инерции якоря и вращающегося с ним исполнительного механизма.

Читайте также:  Маты для пола в детской

Министерство образования и науки Российской федерации Саратовский государственный технический университет Балаковский институт, техники, технологии и управления

РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА И АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Электромеханические системы» для студентов специальности 220201 и направления 220400 заочной и заочной (сокращенной) форм обучения

Одобрено редакционно-издательским советом Балаковского института техники,

технологии и управления

В установившемся режиме работы, когда развиваемый двигателем момент на его валу равен приведенному моменту нагрузки, двигатель характеризуется статическими характеристиками. При этом рассматриваются механические и электромеханические характеристики. Механической характеристикой называется зависимость угловой скорости (частоты вращения) от момента, а электромеханической – та же зависимость, но от тока. При этом они могут быть как искусственные, так и естественные. Механическая характеристика дает представление о характере и степени изменения частоты вращения двигателя от его механической нагрузки.

Целью работы является освоение методов построения естественных и искусственных характеристик для двигателя постоянного тока независимого (ДПТ НВ) и последовательного возбуждения (ДПТ ПВ), а также асинхронного двигателя (АД).

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Расчет характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения

Механические характеристики – зависимость частоты вращения n или угловой скорости ω от электромагнитного момента двигателя n=f(M ) или ω=f(M) при неизменных значениях других параметров, способных влиять на частоту вращения и величину момента двигателя (напряжение питания, величины тока и так далее). В том случае, если строится зависимость частоты вращения (угловой скорости) от тока n=f(I Я ) ( ω=f(I Я ) ), характеристика называется электромеханической. Угловая скорость ω (с -1 ) и частота вращения n (об/мин) связаны выражением:

В этой статье описаны основные формулы, величины и их обозначения которые относятся ко всем двигателям постоянного тока.

Читайте также:  Кухонный стол сделай сам

В результате взаимодействия Iя тока якоря в проводнике L обмотки якоря с внешним магнитным полем возникает электромагнитная сила создающая электромагнитный момент М который приводит якорь во вращение с частотой n.

Противо ЭДС двигателя Eя

При вращении якоря пазовый проводник пресекает линии поля возбуждения с магнитной индукцией B и в соответствии с явлением электромагнитной индукции в проводнике наводится ЭДС Eя направленная навстречу Iя. Поэтому эта ЭДС называется противо ЭДС и она прямо пропорциональна Ф магнитному потоку и частоте вращения n.

Ce — постоянный коэффициент определяемой конструкцией двигателя.

Применив второй закон Кирхгофа получаем уравнение напряжения двигателя.

где ∑R — суммарное сопротивления обмотки якоря включающая сопротивление :

  • обмотки якоря
  • добавочных полюсов
  • обмотки возбуждения (для двигателей с последовательным возбуждением)

Ток якоря Iя

Выразим из формулы 2 ток якоря.

Частота вращения якоря

Из формул 1 и 2 выведем формулу для частоты вращения якоря.

Электромагнитная мощность двигателя

Электромагнитный момент

где: ω = 2*π*f — угловая скорость вращения якоря, Cм — постоянный коэффициент двигателя (включает в себя конструктивные особенности данного двигателя)

Момент на валу двигателя, т.е. полезный момент, где М момент холостого хода;

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector