Коллекторные двигатели переменного тока

§ 118. КОЛЛЕКТОРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Коллекторные двигатели переменного тока, характеристики которых подобны характеристикам двигателей постоянного тока имеют хорошие регулировочные и пусковые свойства. Недостатком; их является сравнительно высокая стоимость и ограниченная мощность (до 50—70 кет), что объясняется трудными условиями коммутации.

Однофазные коллекторные двигатели малой мощности находят применение в установках связи, автоматики и для бытовых целей.

Принципиально любой двигатель постоянного тока может ра­ботать от сети переменного тока, так как развиваемый двигателями вращающий момент, зависящий от произведения тока в якоре магнитного потока полюсов, не меняет направления при одновре­менном изменении направления тока в якоре и магнитного потока полюсов.

Для создания достаточно большого вращающего момента необ­ходима одновременность изменения направления тока в якоре Л магнитного потока полюсов, т. е. совпадение по фазе тока в якоре и потока полюсов.

В двигателе параллельного возбуждения такого совпадения по фазе обеспечить нельзя, так как магнитный поток,  создаваемый обмоткой возбуждения, отстает от приложенного напряжения примерно на четверть периода.

В двигателе последовательного  возбуждения   ток в якоре яв­ляется одновременно и током возбуждения. Пренебрегая углом сдвига фаз между током возбуждения и магнитным потоком, можно считать совпадающими по фазе ток в якоре и магнитный поток, т. е. их изменения одновременными.

В конструктивном отношении коллекторные двигатели перемен­ного тока имеют существенное отличие от машин постоянного тока. Магнитопровод  статора   коллекторного  двигателя   набирается   из листовой стали для уменьшения потерь на вихревые токи. Поток реакции создает э. д. с. самоиндукции, которая в сильной степени снижает коэффициент мощности. Для устранения действия реакции якоря на статоре коллекторного двигателя помещается компенса­ционная обмотка, магнитный поток которой на­правлен встречно потоку реакции якоря. Компен­сационная обмотка может быть соединена последовательно с якорем, может иметь с якорем трансформаторную связь и может быть на стато­ре помещена одна обмотка, являющаяся одновре­менно и обмоткой возбуждения, и компенсацион­ной.

Иногда применяют двигатели с трансформа­торной связью статора и ротора, называемые индукционными или репульсионными коллектор­ными двигателями. Они имеют неявнополюсный статор, набранный из листовой электротехниче­ской стали. Такие двигатели применяют главным образом в бытовых установках для непосред­ственного присоединения к сети.

Помимо обмоток возбуждения и компенсационной, на статоре коллекторного двигателя помещается обмотка дополнительных по­люсов, предназначенная для улучшения коммутаций.

При малых мощностях коллекторные двигатели делают универ­сальными, т. е. предназначенными для работы как от сети пере­менного тока, так и от сети постоянного тока.

Универсальные двигатели обычно выполняют без компенсацион­ной обмотки (рис. 155). При работе от сети постоянного тока двигатель- приключается зажимами «0» и « = », а при работе от сети переменного тока — зажимами «0» и «~». Таким образом, при ра­боте на переменном токе число витков обмотки возбуждения зна­чительно меньше, чем при работе на постоянном токе, так что коэффициент мощности оказывается сравнительно высоким, не­смотря на отсутствие компенсационной обмотки.

Характеристики универсального коллекторного двигателя при работе от сети переменного тока аналогичны характеристикам дви­гателя постоянного тока с последовательным возбуждением.

Контрольные вопросы

1.                 Объясните принцип действия и устройство генератора постоянного тока.

2.                 От чего зависит э. д. с. машины постоянного тока?

3.                 Для чего устанавливают дополнительные полюсы?

4.                 Как протекает процесс самовозбуждения генератора?

5.                 Изобразите и поясните внешние характеристики генераторов.

6.                 Как осуществить реверсирование двигателя постоянного тока?

7.                 От чего зависит вращающий момент и скорость вращения двигателя постоянного тока?

8.                 Изобразите и поясните характеристики двигателей постоянного тока.

9.                 Каким  образом  регулируют  скорость  вращения  двигателей  постоянного тока?