Конспект лекций по курсу “Электрический привод”, страница 73

В отличие от машин переменного тока, в которых основной магнитный поток вращается, ДПТ работают при неподвижном в пространстве магнитном потоке. Это позволяет минимизировать вибрации конструкций. По виброакустическим характеристикам ДПТ имеют наилучшие показатели.

ДПТ имеют существенный недостаток – они содержат коллектор и щеточный аппарат, с помощью которых переменный ток преобразуется в постоянный. При работе ДПТ угольные щетки снашиваются и выделяется токопроводящая угольная пыль. Эта пыль оседает на коллекторе и на другом оборудовании, вследствие чего снижается сопротивление изоляции, снижается надежность оборудования.

Для восстановления характеристик оборудования необходимо регулярное обслуживание ДПТ (удаление пыли, прочистка изоляционных промежутков между ламелями коллектора, шлифовка коллектора, замена щеток, настройка коммутации). Это существенно увеличивает эксплуатационные затраты на обслуживание.

Современные электроприводы переменного тока не уступают по регулировочным возможностям электроприводам постоянного тока и превосходят их по надежности двигателей и трудоемкости их обслуживания. Однако, несмотря на использование более дешевых синхронных и асинхронных машин, стоимость регулируемых электроприводов переменного тока во многих случаях выше из-за использования сравнительно дорогих полупроводниковых преобразователей. Поэтому и в настоящее время электроприводы постоянного тока находят применение в традиционных сферах использования и в новых разработках.

Конструкцию ДПТ можно пояснить с помощью рис.13.1.1.

Рис.13.1.1 Обмотки и магнитные потоки ДПТ

ДПТ содержит неподвижную и вращающуюся части.

Неподвижная часть ДПТ называется индуктором и содержит полюса и ярмо, через которые замыкается основной магнитный поток. Индуктор также содержит добавочные полюса. На индукторе размещены обмотка возбуждения ОВ, компенсационная обмотка КО и обмотка добавочных полюсов ОДП. К неподвижной части ДПТ относятся также щетки, с помощью которых к вращающейся части подводится напряжение и осуществляется токосъем. Вращающаяся часть машины содержит якорь и коллектор. На вращающемся якоре размещена обмотка якоря ОЯ.

Обмотка возбуждения создает магнитный поток Ф_в. При вращении якоря в обмотке якоря наводятся ЭДС. При установке щеток на геометрической нейтрали якоря и замыкании электрической цепи в обмотке якоря протекает ток, который создает магнитный поток Ф_я. Этот поток влияет на величину и направление результирующего потока и, следовательно, на ЭДС обмотки якоря. При этом изменяются условия коммутации, может, например, усилиться искрение. Компенсационная обмотка предназначена для создания магнитного потока, который направлен навстречу потоку реакции якоря и равен ему по величине. В компенсированной машине ток якоря практически не создает магнитный поток, то есть не влияет на результирующий поток, и ЭДС якоря определяется только потоком возбуждения и частотой вращения.

При независимом возбуждении МПТ схема включения указанных обмоток представлена на рис.13.1.2.

Рис.13.1.2 Схема включения обмоток ДПТ при независимом возбуждении

На рис.13.1.2: U – напряжение питания якоря, U_в – напряжение питания обмотки возбуждения, R_в, L_в – активное сопротивление и индуктивность обмотки возбуждения, R_ко, L_ко – активное сопротивление и индуктивность компенсационной обмотки, R_дп, L_дп – активное сопротивление и индуктивность добавочных полюсов. Обмотка якоря включена последовательно с компенсационной обмоткой и обмоткой добавочных полюсов. Обмотка якоря также имеет индуктивность L_я и активное сопротивление R_я. Указанные последовательно соединенные элементы образуют активное сопротивление R_яц и индуктивность L_яц якорной цепи: