Что такое сериесный двигатель - автомобильный журнал

Синхронный двигатель (СД)

Синхронный двигатель — агрегат с индивидуальной конструкцией ротора и индуктором с постоянными магнитами. Отличается улучшенными характеристиками мощности, момента и инерции. Имеет ряд особенностей конструкции и принципе действия.

Устройство

Конструктивно состоит из двух элементов: ротора (вращается) и статора (фиксированный механизм). Роторный узел находится во внутренней части статора, но бывают конструкции, когда ротор расположен поверх статора.

В состав ротора входят постоянные магниты, отличающиеся повышенной коэрцитивной силой.

Конструктивно СД делятся на два типа по полюсам:

Неявно выраженные. Отличаются одинаковой индуктивностью по поперечной и продольной оси.
Явно выраженные. Поперечная и продольная индуктивность имеют разные параметры.

Конструктивно роторы бывают разными устройством и по конструкции.

В частности, магниты бывают:

Наружной установки.
Встроенные.

Статор условно состоит из двух компонентов:

Кожух.
Сердечник с проводами.

Обмотка статорного механизма бывает двух видов:

Распределенная. Ее отличие состоит в количестве пазов на полюс и фазу. Оно составляет от двух и более.
Сосредоточенная. В ней количество пазов на полюс и фазу всего одно, а сами пазы распределяются равномерно по поверхности статорной части. Пара катушек, формирующих обмотку, могут соединяться в параллель или последовательно. Минус подобных обмоток состоит в невозможности влияния на линию ЭДС.

Форма электродвижущей силы электрического синхронного мотора бывает в виде:

Трапеции. Характерна для устройств с явно выраженным полюсом.
Синусоиды. Формируется за счет скоса наконечников на полюсах.

Если говорить в целом, синхронный мотор состоит из следующих элементов:

узел с подшипниками;
сердечник;
втулка;
магниты;
якорь с обмоткой;
втулка;
«тарелка» из стали.

Принцип работы

Сначала к обмоткам возбуждения подводится постоянный ток. Он создает магнитное поле в роторной части. Статор устройства содержит обмотку для создания магнитного поля.

Как только на статорную обмотку подается ток переменной величины, по закону Ампера создается крутящий момент, и ротор начинает вращаться с частотой, равной частоте тока в статорном узле. При этом оба параметра идентичны, поэтому и двигатель носит название синхронный.

Роторная ЭДС формируется, благодаря независимому источнику питания, что позволяет менять обороты и не привязываться к мощности подключенных потребителей.

С учетом особенностей работы синхронный электродвигатель не может запуститься самостоятельно при подключении к трехфазному источнику тока.

Сфера применения

Электродвигатель синхронного типа имеет широкую сферу применения, благодаря постоянству частоты вращения.

Эта особенность расширяет сферу его применения:

энергетика: источники реактивной мощности для поддержания напряжения, сохранение устойчивости сети при аварийных просадках;
машиностроение, к примеру, при изготовлении гильотинных ножниц с большими ударными нагрузками;
прочие направления — вращение мощных компрессоров или вентиляторов, генераторы на электростанциях, обеспечение устойчивой работы насосного оборудования и т. д.

Как подключить электродвигатель 380В на 220В

Преимущества и недостатки

После рассмотрения конструктивных особенностей, принципа работы и сферы применения СД подведем итог по положительным / отрицательным особенностям.

Плюсы:

Возможность работы при косинусе Фи равном единице (отношение полезной мощности к полной). Эта особенность улучшает косинус Фи сети. При работе с опережающим током синхронные машины генерируют реактивную мощность, которая поступает к асинхронным моторам и уменьшает потребление «реактива» от генераторов электрических станций.
Высокий КПД, достигающий 97-98%.
Повышенная надежность, объясняемая большим воздушным зазором.
Доступность регулирования перегрузочных характеристик, благодаря изменению тока, подаваемого в ротор.
Низкая чувствительность к изменению напряжения в сети.

Минусы:

Более сложная конструкция и, соответственно, высокая стоимость изготовления.
Трудности с пуском, ведь для этого нужные специальные устройства: возбудитель, выпрямитель.
Потребность в источнике постоянного тока.
Применение только для механизмов, которым не нужно менять частоту вращения.

Пример СД2-85/37-6У3, 500кВт, 1000об/мин, 6000В.

СД2-85/37-6У3, 500кВт, 1000об/мин, 6000В

Области применения электродвигателей

Электродвигатели являются крупнейшими потребителями электроэнергии в мире, на них приходится около 45% от всей потребляемой электроэнергии .

Электродвигатели используются повсеместно, основные области применения:
промышленность: насосы, вентиляторы, компрессоры, конвейеры, движущая сила для других машин и др.
строительство: насосы, вентиляторы, конвейеры, лифты, системы отопления, вентиляции и кондиционирование воздуха и др.
потребительские устройства: холодильники, кондиционеры, персональные компьютеры и ноутбуки (жесткие диски, вентиляторы), пылесосы, стиральные машинки, миксеры и др.

ЭД1	Функции	Области применения
Вращающиеся электродвигатели	Насосы	Системы водоснабжения и водоотведения
Системы перекачки охлажденной или нагретой воды, системы отопления, ОВК2, системы полива
Системы канализации
Перекачка нефтепродуктов
Вентиляторы	Приточно-вытяжная вентиляция, ОВК2, вентиляторы
Компрессоры	Системы вентиляции, холодильные и морозильные установки, ОВК2
Накопление и распределение сжатого воздуха, пневматические системы
Системы сжижения газа, системы перекачки природного газа
Вращение, смешивание, движение	Прокатный стан, станки: обработка металла, камня, пластика
Прессовое оборудование: обработка алюминия, пластиков
Обработка текстиля: ткачество, стирка, сушка
Смешивание, взбалтывание: еда, краски, пластики
Транспорт	Пассажирские лифты, эскалаторы, конвейеры
Грузовые лифты, подъемные краны, подъемники, конвейеры, лебедки
Транспортные средства: поезда, трамваи, троллейбусы, автомобили, электромобили, автобусы, мотоциклы, велосипеды, зубчатая железная дорога, канатная дорога
Угловые перемещения (шаговые двигатели, серводвигатели)	Вентили (открыть/закрыть)
Серво (установка положения)
Линейные электродвигатели	Открыть/закрыть	Вентили
Сортировка	Производство
Хватать и перемещать	Роботы

Примечание:

ЭД — электродвигатель
ОВК — системы отопления, вентиляции и кондиционирование воздуха

Принцип действия

Если у шагового двигателя на статоре имеется две пары полюсов с двумя обмотками управления, то его вращение будет зависеть от подачи напряжения на обмотку управления. При подаче сигнала на обмотку управления, которая находится на первой паре, ротор повернётся и займёт положение по ее оси. Когда на обмотке второй пары полюсов появится сигнал, ротору придётся занять положение между этими полюсами.

При отключении сигнала на обмотке первой пары и оставшемся сигнале на обмотке управления второй пары полюсов ротор повернётся на их ось. Таким образом, при вращении он как будто будет совершать шаги, поэтому и носит такое название. Шаги двигателя (угол поворота ротора) с двумя парами полюсов будут равняться 45 градусам. Система коммутации будет четырехтактной.

Чтобы принцип работы шагового двигателя был понятен даже для чайников, необходимо обратить внимание на схему

Ротор будет занимать положение в пространстве против той пары полюсов, на обмотке которой будет подано питание. Если же питание подано две на обмотки соседних полюсов, ротор займёт положение между ними. Чем меньше значение шага двигателя, тем точнее и устойчивее его работа.

Для работы шагового двигателя необходим коммутатор. Его задачей является превращение импульсов управления определённой последовательности в прямоугольные импульсы в системе с необходимым количеством фаз.

При большой нагрузке на двигатель точность поворота ротора будет нарушена. Он будет поворачиваться с некоторым отставанием, которое является углом статической ошибки. При холостом ходе шагового двигателя значение угла статической ошибки равно нулю.

Так как скорость протекания процессов работы обратно пропорциональна сопротивлению управляющих обмоток, то для того, чтобы ускорить вращение ротора, применяются резисторы. Их присоединяют последовательно в цепь управляющих обмоток статора. Оценивают экономичность работы по основному показателю — значению мощности на входе.

Двигатель коллекторный однофазный типа К-0,4

Общие сведения

Двигатель однофазный коллекторный последовательного возбуждения типа КС-04 предназначен для привода сепараторов и других механизмов.

Структура условного обозначения

КС-04 Х4: КС — коллекторный, сериесный; 04 — условный габарит; Х4 — климатическое исполнение (УХЛ, О) и категория размещения по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.

Условия эксплуатации

Рабочая температура окружающего воздуха от 1 до 35°С — для исполнения УХЛ4, от 1 до 45°С — для исполнения О4. Предельная рабочая температура от 1 до 40°С — для исполнения УХЛ4, от 1 до 55°С — для исполнения О4. Верхнее значение относительной влажности 80% при температуре 25°С — для исполнения УХЛ4, 98% при температуре 35°С — для исполнения О4. Окружающая среда невзрывоопасная, без агрессивных газов и паров, концентрация пыли в окружающей среде до 10 мг/м 3 . Коррозионная стойкость металлов и сплавов без покрытий соответствует группе условий эксплуатации 1 — для исполнения УХЛ4, 2 — для исполнения О4 ГОСТ 15150-69. Двигатели должны быть защищены от непосредственного воздействия солнечной радиации, тряски, сильных толчков и ударов. Группа механического исполнения М24 по ГОСТ 17516.1-90, при этом: синусоидальная вибрация в диапазоне частотот 0,5 до 2000 Гц с максимальной амплитудой ускорения 10g; удары одиночного действия с пиковым ударным ускорением 10 g продолжительностью действия от 2 до 20 мс; удары многократного действия с пиковым ударным ускороением 7 g продолжительностью действия от 2 до 20 мс. Требование техники безопасности по ГОСТ 12.1.019-75, ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 12.2.007.1-75, а также согласно «Правилам устройства электроустановок» и «Правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей». Заземляющее устройство двигателя соответствует ГОСТ 21130-75. Требования пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-85. Двигатели для внутригосударственных и экспортных поставок отвечают требованиям ГОСТ 183-74 и ТУ 16-513.205-78. Эксплуатацию двигателей следует проводить в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации. Изготовитель гарантирует качество двигателя при соблюдении условий эксплуатации, правил хранения и транспортирования, а также указаний по установке и монтажу.

Технические характеристики

Потребляемая мощность, Вт — 80 Частота питающей сети, Гц — 50 Напряжение питания, В — 220 Ток, А — 0,45 Частота вращения, мин -1 — 12000 — + Масса, кг, не более — 1,2 Режим работы продолжительный (S1) по ГОСТ 183-74. Направление вращения — правое, если смотреть со стороны рабочего конца вала. Гарантийный срок — 2,5 года со дня начала эксплуатации двигателя, но не более 3 лет с момента их отгрузки (для внутригосударственных поставок) или проследования через государственную границу (для экспортных поставок). Электрическая принципиальная схема включения однофазного коллекторного двигателя последовательного возбуждения представлена на рис. 1.

Электрическая принципиальная схема включения электродвигателя типа КС-04

Якорь (Я) представляет собой обычный якорь машины постоянного тока. Обмотка возбуждения (В) соединена последовательно с якорем. Дополнительные полюса (ДП) служат для улучшения коммутации тока. Компенсационная обмотка (К) предназначена для улучшения соs j двигателя путем компенсации реакции якоря. Магнитная система выполнена из листовой электротехнической стали. Щетки устанавливаются по линии геометрической нейтрали. Двигатель имеет фильтр для подавления помех. Для монтажа на щите предусмотрен фланец. Габаритные, установочные и присоединительные размеры двигателя представлены на рис. 2.

Габаритные, установочные и присоединительные размеры электродвигателя типа КС-04 н

В комплект поставки входят: двигатель, две запасные щетки, паспорт (для предприятий рембыттехники). По заказу потребителя поставляется инструкция по эксплуатации.

голоса

Рейтинг статьи

Физический принцип работы электродвигателя постоянного тока

Если мы вспомним закон Ампера, то будет понятно, что на проводник с током в магнитном поле действует некоторая сила. Именно это обстоятельство позволяет получить вращающийся якорь.

Вспомним самый простой опыт, который показывают школьникам. Рамку с током помещают в магнитное поле и она начинает двигаться. Правда двигается она недолго, а скорее дергается. Всему виной несовпадение векторов. Размести мы магниты слегка иначе и получили бы постоянное движение.

Силы Ампера, действующие на боковые стороны рамки, будут создавать вращающий момент, величина которого пропорциональна магнитной индукции, силе тока в рамке, ее площади S и зависит от угла a между вектором магнитной индукции и нормалью к рамке.

Рамка с током в магнитном поле

В представленной ситуации рамка будет вращаться только тогда, когда вектора Fа будут не деформировать её, а придавать вращательное движение.

Вот так крутится рамка

Для этого в данном примере рамку нужно повернуть на 90 градусов. Теперь представим, что якорь нашего двигателя весь состоит из таких рамок, их очень много. Это улучшит процесс движения.

Вот и получился самый простой электрический двигатель постоянного тока.

Теперь представим, как будет выглядеть поведение такого двигателя при включении в цепь с переменным током. Он начнет танцевать в разные стороны. Ведь переменный электрический ток отличается тем, что регулярно меняет своё направление. Рамка с током, через которую он проходит, будет также менять направление своего движения. Крутиться равномерно такая штука не сможет. Поэтому, в переменных сетях используется двигатели переменного тока. Двигатель постоянного тока конечно же сможет работать в переменной сети, но для этого нужно использовать выпрямитель перед ним.

Правда бывают и универсальные электродвигатели, которые одинаково комфортно юзаются и там, и там. Но про это чуть позже.

Принцип работы

Работа двигателя заключается в том, что контроллер коммутирует определённое количество обмоток статора таким образом, что вектор магнитных полей ротора и статора ортогональны. При помощи ШИМ (широтно-импульсной модуляции) контроллер совершает управление протекающим через двигатель током и регулирует момент, оказывающий воздействие на ротор. Направление этого действующего момента определяет отметка угла между векторами. При расчётах используются электрические градусы.

Коммутацию следует производить таким образом, чтобы Ф0 (поток возбуждения ротора) поддерживался относительно потока якоря постоянным. При взаимодействии такого возбуждения и потока якоря формируется вращающий момент М, стремящийся развернуть ротор и параллельно обеспечить совпадение возбуждения и потока якоря. Однако во время поворота ротора происходит переключение различных обмоток под воздействием датчика положения ротора, в результате чего поток якоря разворачивается по направлению к следующему шагу.

В такой ситуации результирующий вектор сдвигается и становится неподвижным по отношению к потоку ротора, что, в свою очередь, создаёт необходимый момент на валу электродвигателя.

Двигатель коллекторный однофазный типа К-0,4

Общие сведения

Структура условного обозначения

Условия эксплуатации

Технические характеристики

Электрическая принципиальная схема включения электродвигателя типа КС-04

Габаритные, установочные и присоединительные размеры электродвигателя типа КС-04 н

голоса

Рейтинг статьи

Двигатель — сердце автомобиля. Двигатель внутреннего сгорания, гибридная силовая установка, электромобили

Без двигателя автомобиль превращается в красивую (иногда) металлическую коробку. Без двигателя автомобиль не в состоянии выполнять своё основное назначение – перемещаться в пространстве и при этом перевозить людей и грузы.

Назначение двигателя – выработать механическую энергию, которая должна вращать колеса автомобиля. Другими словами, двигатель превращает в механическую энергию другие виды энергии (электрическую или тепловую, получаемую при сгорании топлива).

Все двигатели, используемые в автомобилях, можно разделить на три группы:

двигатели внутреннего сгорания, сокращенно ДВС;
гибридные силовые установки (симбиоз ДВС и электродвигателя);
электродвигатели.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС)

Двигатель внутреннего сгорания превращают тепловую энергию, получаемую в результате горения топлива механическую энергию. В качестве топлива используют бензин, дизельное топливо или газ. Существует огромное количество конструктивных схем ДВС. Но до практического использования в автомобилях доведены две схемы.

Это традиционный поршневой двигатель с кривошипно-шатунным механизмом, применяется на подавляющем большинстве автомобилей.

Другая схема — роторно-поршневой двигатель (двигатель Ванкеля, по фамилии изобретателя). До конвейера этот двигатель сумели довести только компания «Мазда» и наш ВАЗ. На сегодняшний день на ВАЗе выпуск таких двигателей прекращен, «Мазда» выпускает роторно-поршневые двигатели до сих пор.

Почему так получилось? Дело в том, что основное достоинство двигателя Ванкеля (малые вес и размер при большой удельной мощности) не удалось сделать преобладающим над его недостатками (сложность в изготовлении, большой расход топлива и масла).

Гибридная силовая установка

Преимущество гибридных силовых установок в том, что за счет применения электродвигателя с более высоким, чем у ДВС коэффициентом полезного действия, достигается высокая топливная экономичность.

Конструктивно гибридная силовая установка состоит из традиционного ДВС, электродвигателя, генератора, накопителя электроэнергии (чаще всего аккумулятора) и электронного блока управления.

Вариантов организации работы установки несколько:

1. в зависимости от решения блока управления ведущие колеса автомобиля вращают или ДВС, или электродвигатель. При работе двигателя внутреннего сгорания электродвигатель работает в режиме генератора и подзаряжает аккумулятор;

2. колеса автомобиля всегда вращает электродвигатель, при разряде аккумуляторной батареи блок управления заводит ДВС, который работает только на привод генератора для зарядки аккумулятора.

В последние годы многие автопроизводители предлагают покупателям автомобили с гибридными силовыми установками.

Электромобили

Автомобили с электродвигателями называют электромобилями. Источником электроэнергии в таких автомобилях являются топливные элементы, но чаще мощная аккумуляторная батарея.

Главный недостаток таких автомобилей – малый запас хода из-за недостаточной ёмкости аккумуляторов. Работы по увеличению пробега автомобилей ведутся, но широкого применения на сегодняшний день электромобили не получили.

Видео: двигатель автомобиля.

Таким образом, сейчас подавляющее большинство выпускаемых автомобилей все-таки оснащаются двигателем внутреннего сгорания с кривошипно-шатунным механизмом.

Целесообразность применения машин постоянного тока и способы регулирования скорости вращения этих машин

Важнейшим достоинством всех рассмотренных машин постоянного тока является возможность плавного регулирования их частоты вращения в широких пределах.

В электроприводах с машинами постоянного тока это регулирование чаще всего осуществляется следующими способами: изменением напряжения в цепи якоря, импульсным питанием якорной цепи, изменением основного магнитного потока.

При регулирования напряжения в цепи якоря машины постоянного тока с независимым возбуждением подключается к источнику питания где возможна регулировка напряжения (генератор постоянного тока или полупроводниковые преобразователи). Скорость вращения при таком регулировании изменяется прямо пропорционально напряжению. Такое регулирование позволяет изменять скорость вращения двигателя только в сторону понижения от номинального значения, так как напряжение на якоре свыше номинального недопустимо. Обмотка возбуждения при этом питается от другого источника напряжения. В случае необходимости изменения направления вращения двигателя (реверсирования) изменяют направление тока якоря или возбуждения путем переключения полярности напряжения на соответствующих обмотках.

При регулировании скорости вращения импульсным питанием якоря его цепь периодически прерывается. Во время замыкания цепи якоря к его обмотке подводится напряжение и появляется ток. При размыкании этой цепи ток резко убывает. Таким образом, к обмотке якоря подводится некоторое среднее напряжение, которое зависит от частоты прерывания тока. Соответственно среднему напряжению изменяется и скорость вращения.

В машинах с электромагнитным возбуждением частота вращения регулируется третьим способом — изменением основного магнитного потока. Если уменьшить ток в обмотке возбуждения, то и уменьшится магнитный поток и возрастет скорость вращения вала. Так как токи возбуждения невелики, этот способ регулирования является довольно экономичным. Такой способ, в отличие от предыдущих способов, позволяет регулировать частоту вращения в сторону увеличения от номинального значения.

Для расширения диапазона регулирования скорости как в сторону повышения, так и в сторону понижения для машин постоянного тока с электромагнитным возбуждением применяют одновременное регулирование частоты вращения изменением токов якоря и обмотки возбуждения — или двухзонное регулирование.

СЕРИЕСНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ.

Так как ток возбуждения равен току якоря, то при увеличении тока якоря будет увеличиваться ток возбуждения и магнитный поток. Поэтому вращающий момент такого двигателя зависит от квадрата тока якоря (если ток якоря увеличится в 2 раза, то и магнитный поток увеличится в 2 раза, соответственно вращающий момент увеличится в 4 раза). Такая зависимость сохраняется до магнитного насыщения полюсов машины. При дальнейшем увеличении тока якоря свыше тока насыщения вращающий момент будет увеличиваться прямо пропорционально от тока якоря.

При увеличении механической нагрузки на валу, частота вращения будет значительно уменьшаться в основном из-за увеличения магнитного потока и частично из-за увеличения падения напряжения в обмотке якоря. При достижении магнитного насыщения полюсов дальнейшее уменьшение частоты вращения будет незначительным, только за счёт падения напряжения в обмотке якоря. Такая характеристика частоты вращения называется мягкой. При уменьшении момента сопротивления частота вращения увеличивается и если момент сопротивления будет мал, то она увеличится резко. Но так как мал магнитный поток, то он не может быть больше напряжения и двигатель не сможет автоматически перейти в генераторный режим. Поэтому такой двигатель запрещается запускать без механической нагрузки на валу, иначе он пойдёт вразнос.

Реакция якоря.

Линия, проведённая перпендикулярно оси полюсов через середину расстояния между ними называется геометрической нейтралью.

Линия, проведённая перпендикулярно магнитному потоку полюсов и проведённая через середину расстояния между полюсами называетсяфизической нейтралью.

При протекании тока по виткам якоря они создают магнитное поле вокруг себя. Воздействие магнитного поля якоря на магнитное поле полюсов машины называется реакцией якоря. В результате реакции якоря основное магнитное поле машины искажается и происходит сдвиг физической нейтрали относительно геометрической.

Это приводит к появлению следующих вредных последствий:

1) Размагничивающее действие реакции якоря.

Так как под одним краем полюса магнитное поле усиливается, то под другим уменьшается. Там, где оно усиливается — происходит магнитное насыщение, а где магнитное поле ослабло (причём в большей степени, чем произошло усиление) – размагничивание. Общее магнитное поле уменьшается и уменьшается вращающий момент у тяговых двигателей или ЭДС, если это генератор.

2) Увеличивается вероятность возникновения кругового огня по коллектору.

Так как в витке, проходящем через сгущение магнитных силовых линий, индуктируется большая ЭДС, то увеличивается напряжение между двумя коллекторными пластинами, к которым подсоединяется данный виток, и изоляция между этими коллекторными пластинами может быть пробита. А так как все витки проходят через сгущение магнитных силовых линий, то множество элементарных дуг могут замкнуть две разноимённые щётки между собой. Тогда возникнет мощная электрическая дуга, которая называется

круговым огнём по коллектору.

3) Вредные последствия ухудшения коммутации.

Активные стороны той секции, которая замыкается щёткой, лежат на геометрической нейтрали. Из-за реакции якоря в этой секции индуктируется ЭДС вращения, которая увеличивает искрение под щётками.

Трёхфазный бесколлекторный электродвигатель постоянного тока

Такой тип двигателя обладает превосходными характеристиками, особенно при совершении управления посредством датчиков положения. Если момент сопротивления варьируется или вовсе неизвестен, а также при необходимости достижения более высокого пускового момента используется управление с датчиком. Если же датчик не используется (как правило, в вентиляторах), управление позволяет обойтись без проводной связи.

Особенности управления трёхфазным бесколлекторным двигателем без датчика по положению:

расположение ротора определяют при помощи дифференциального АЦП (аналого-цифрового преобразователя);
токовую перегрузку определяют также при помощи АЦП (аналого-цифрового преобразователя) либо аналогового компаратора;
регулировку скорости выполняют при помощи подсоединённых к нижним драйверам ШИМ-каналов;
рекомендуемыми микроконтроллерами считаются AT90PWM3 и ATmega64;
поддерживаемыми коммуникационными интерфейсами (интерфейсами связи) являются УАПП, SPI и TWI.

Особенности управления трёхфазным бесколлекторным двигателем с датчиком по положению на примере датчика Холла:

регулировку скорости выполняют при помощи подсоединённых к нижним драйверам ШИМ-каналов;
выход каждого из датчиков Холла подключают к соответствующей линии ввода-вывода микроконтроллера, настроенной при изменениях состояния на генерацию прерываний;
поддерживаемыми коммуникационными интерфейсами (интерфейсами связи) являются УАПП, SPI и TWI;
токовую перегрузку определяют при помощи АЦП (аналого-цифрового преобразователя) либо аналогового компаратора.

Что такое якорный двигатель

Диаграмма, поясняющая принцип действия двигателя постоянного тока, имеет вид

Под воздействием приложенного напряжения по обмоткам якоря и возбуждения протекают токи. Ток возбуждения создает магнитный поток. На проводники якоря с током в магнитном поле действует сила, заставляющая якорь вращаться.

Классификация двигателей по способу подключения обмотки возбуждения:

– двигатели независимого возбуждения (ДНВ);

– двигатели с параллельным возбуждением, шунтовые (рис. 3.46, а);

– двигатели с последовательным возбуждением, сериесные (рис. 3.46, б);

– двигатели со смешанным возбуждением, компаундные (рис. 3.46, в).

На рис. 3.46 представлены схемы включения двигателей, где R _о.в – сопротивления в цепи обмотки возбуждения; R _д – добавочное сопротивление в цепи якоря; ОВ _с и ОВ _ш – сериесная и шунтовая обмотки возбуждения.

Рис. 3.46. Схемы включения шунтового ( а),

сериесного ( б) и компаундного ( в) двигателей

Противоэдс в двигателе. При направлении тока, указанном на рис. 3.47, якорь будет вращаться против часовой стрелки (правило левой руки).

Индуцируемая ЭДС будет направлена против тока (правило правой руки).

Рис. 3.47. Направление тока

и ЭДС в обмотке якоря

На основании второго закона Кирхгофа для якорной цепи имеем уравнение электрического равновесия для двигателя

из которого находим

Зависимость магнитного потока и момента от тока якоря в двигателе. У шунтового двигателя машины Ф = const , так как i _в не зависит от I _я . У сериесного двигателя Ф создается током якоря.

Рис. 3.48. Зависимость магнитного потока ( а) и момента ( б) от тока якоря

( 1 – сериесный двигатель; 2 – компаундный; 3 – шунтовый)

У компаундного двигателя зависимость Ф = f ( I _я ) занимает промежуточное положение между зависимостью для сериесного и шунтового двигателей. При максимальный поток у сериесной машины.

У шунтовой машины , так как . У сериесной машины . Учитывая, что (начальный участок зависимости), получаем . Зависимость M = f ( I _я ) у компаундного двигателя занимает промежуточное положение между этой же зависимостью для сериесного и шунтового двигателей.

При перегрузке максимальный момент – у сериесного двигателя, поэтому он обладает большой перегрузочной способностью, так как при перегрузке развивает максимальный момент.

Механическая характеристика ДТП (рис. 3.49) .Используя соотношения

– электромеханическая характеристика;

– механическая характеристика.