устройство для регулирования скорости вращения реверсивного электродвигателя постоянного тока с двумя независимыми последовательными обмотками возбуждения

Формула изобретения

Устройство для регулирования скорости вращения реверсивного электродвигателя постоянного тока с двумя независимыми последовательными обмотками возбуждения, содержащее резистор, шунтирующий обмотку якоря, отличающееся тем, что в цепь шунтирующего резистора включена последовательно одна из обмоток возбуждения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электроприводам постоянного тока и может быть использовано в маломощных приводах различных механизмов, требующих регулирования скорости вращения вниз от номинальной скорости.

Известны механизмы, использующие реверсивный электродвигатель постоянного тока с двумя независимыми последовательными обмотками возбуждения - правого и левого вращения [1]. Правое либо левое направление вращения вала осуществляется включением последовательно с обмоткой якоря обмотки возбуждения правого или левого вращения соответственно.

Известны устройства регулирования скорости вращения электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения вниз от основной скорости путем шунтирования обмотки якоря [2]. Снижение скорости обусловлено здесь возрастанием магнитного потока благодаря увеличенному току, протекающему по обмотке возбуждения. Недостаток данного устройства - значительные потери в резисторе, шунтирующем обмотку якоря, значительная мощность резистора.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - повышение стабильности работы на заданной скорости вращения путем повышения жесткости механических характеристик электродвигателя, расширение вниз диапазона регулирования скорости вращения, снижение мощности шунтирующего резистора.

Поставленная задача решается таким образом, что неиспользуемая в известных устройствах при заданном направлении вращения обмотка возбуждения включена последовательно в цепь шунтирующего обмотку якоря резистора.

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого изобретения.

Устройство содержит электродвигатель постоянного тока с обмотками возбуждения 1 левого и 2 правого направлений вращения. Обмотка 1 включена последовательно с обмоткой якоря 3. Обмотка 2 через резистор 4 шунтирует обмотку якоря 3.

Устройство работает следующим образом.

В реверсивном электродвигателе постоянного тока с двумя независимыми последовательными обмотками возбуждения изменение направления вращения осуществляется изменением направления магнитного потока электродвигателя. Магнитный поток, создаваемый магнитодвижущей силой (м.д.с.) обмотки 1, равен и противоположен по направлению магнитному потоку, создаваемому м.д.с. обмотки 2. Согласно фиг.1, направление тока, протекающего по обмотке 1 левого вращения, противоположно направлению тока, протекающего по обмотке 2 правого вращения. Следовательно, в предложенном устройстве магнитные потоки возбуждения обмоток 1 и 2 суммируются, что вызывает насыщение магнитной цепи электродвигателя в большей части диапазона нагрузок и, следовательно, ужесточение механических характеристик электродвигателя. Благодаря большей жесткости механических характеристик повышается стабильность работы электродвигателя на заданной скорости.

Суммирование магнитных потоков приводит также к дополнительному снижению скорости вращения электродвигателя. Действительно, уравнение скоростной характеристики электродвигателя постоянного тока имеет следующий вид:



где - угловая скорость электродвигателя; U - приложенное к якорной обмотке напряжение; R - сопротивление якоря; к - коэффициент, зависящий от конструктивных данных электродвигателя; Ф - магнитный поток.

Скорость идеального холостого хода ₀ меньше, чем в известном устройстве. Действительно, если ток нагрузки I равен нулю, то из (1) получаем



откуда следует, что с увеличением магнитного потока скорость идеального холостого хода снижается, следовательно, диапазон регулирования скорости вращения расширяется.

Включение последовательно с шунтирующим резистором обмотки возбуждения позволяет за счет сопротивления этой обмотки снизить величину и мощность шунтирующего резистора.

Источники информации

1. Д.Н.Сапиро Авиационнные электрические аппараты и механизмы, ГНТИ, М.: Оборонгиз, 1962, стр.314.

2. М.Г.Чиликин Общий курс электропривода, изд. пятое, M.: Энергия, 1971 г., стр.100, фиг.3.2.8, б) - прототип.