Універсальні колекторні двигуни

Універсальні колекторні двигуни - це електродвигуни
малої потужності почергового збудження з секціонірованной обмоткою
збудження, завдяки чому вони можуть працювати як на постійному, так і на
змінному стандартних напружених приблизно з однаковими якостями і
рисами. Такі електродвигуни вживають для приводу малопотужних
швидкохідних пристроїв і багатьох побутових пристроїв. Вони допускають звичайне, велике
і плавне регулювання швидкості.

З власного влаштуванню ці движки відрізняються від двигунів
незмінного струму спільного впровадження конструкцією статора, магнітну систему
якого збирають з багнистих ізольованих один від одного листів
електротехнічної сталі з виступаючими полюсами, на яких розташовують по дві
секції обмотки збудження. Ці секції з`єднують по черзі з якорем і
розташовують по обидві сторони від його висновків, що знижує радіоперешкоди від
ціноутворення на колекторі під щітками, яке при харчуванні мотора від мережі
змінної напруги в особливо посилюється через істотне погіршення
критерій комутації. 

Залежно від конструкції мотора обмотка збудження
може бути з`єднана з якорем всередині машини або може мати самостійні
зовнішні затискачі, що зручніше для зміни напрямку обертання якоря методом
перестановки проводів, що підходять до його затискачів або до затискачів обмотки
збудження. Якір універсальних двигунів влаштований так само, як і якір машин
постійного струму, а обмотка його приєднана до колекторним пластин, до яких
притиснуті щітки.

Запуск цих движків роблять конкретним включенням в
мережу постійного або змінної напруги, яке відповідає номінальному
напрузі, позначеному в її табличці.

Швидкість якоря універсального колекторного двигуна
почергового збудження прямо пропорційна напрузі на його затискачах і
обернено пропорційна амплітуді магнітного потоку, що залежить від навантаження на
валу електродвигуна.

Механічні властивості у таких електродвигунів
відрізняються залежно від того на якій напрузі (змінному або постійному)
працює електродвигун, тому що при харчуванні від мережі постійної напруги
знаходиться тільки падіння напруги, зроблене опорами обмоток
збудження і якоря постійному струму, в той час як при приєднанні до мережі
змінної напруги з`являється ще суттєве індуктивне падіння напруги
на обмотках збудження і якоря. Крім цього, при змінному струмі при малій
швидкості якоря має місце значне зрушення фаз між напругою і струмом, що
різко знижує момент на валу двигуна.

Для отримання приблизно схожих механічних характеристик
на змінному і постійному струмі включають Секціонірованние обмотку збудження
мотора на незмінний струм стовідсотково, а при включенні на змінний струм -
почасти, навіщо движок приєднують до відповідної мережі зажимами з
позначеннями «+» і »-» або зажимами з позначеннями «~».

При номінальних режимах, що відповідають харчуванню від мережі
постійного і перемінного напруг, номінальна швидкість якоря схожа.
Але при перевантаженні двигуна, приєднаного до мережі змінної напруги,
швидкість якоря зменшується сильніше, а при розвантаженні зростає швидше, ніж при
роботі його від мережі постійної напруги.

При холостому ході швидкість якоря може перевищити номінальну
в 2,5 - 4 рази і вище, а це не припустимо через значущих відцентрових сил,
які можуть пошкодити якір. З цієї причини режим холостого ходу допустимо
тільки для двигунів малої номінальної потужності з відносно великими
механічними втратами, що обмежують швидкість якоря. двигуни з
малозначними механічними втратами завжди повинні нести навантаження більше 25%
номінальної.

Регулювання швидкості якоря виробляють конфігурацією
напруги на затискачах машини, також шунтуванням обмотки збудження або
обмотки якоря резистором. З цих методів полюсное регулювання,
здійснюване паралельним включенням обмотки збудження регульованого
резистора, є більш економним.

Головною перевагою універсальних колекторних двигунів
в порівнянні з асинхронними і синхронними двигунами буде те, що вони
розвивають значимий вихідний пусковий момент завдяки почергової
обмотці збудження і дозволяють без впровадження підвищуючого редуктора отримати
швидкість якоря істотно вище синхронної.

Швидкохідність універсальних колекторних двигунів
обмежує їх розміри і масу.

Номінальний к. П. Д. Цих машин залежить від їх номінальної
потужності, швидкохідності і роду струму. Так, у двигунів номінальною потужністю від
5 до 100 Вт він становить від 0,25 до 0,55, а в машинах номінальною потужністю до
600 Вт його значення доходить до 0,70 і вище, при цьому робота двигунів на
змінному струмі завжди супроводжується зниженим к. п. д., що викликано
завищеними магнітними й електронними втратами. номінальний коефіцієнт
потужності цих двигунів становить 0,70 - 0,90.

Автор статті: ПОВНЕ А. В.

Електрична електротехнічна бібліотека