При каком правильном переменном напряжении двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением будет работать правильно

Постоянный токовый двигатель с последовательным возбуждением предназначен для работы от источника постоянного тока (DC), характеризуясь тем, что обмотка возбуждения и якорная обмотка подключены последовательно. Однако при определенных особых условиях постоянный токовый двигатель с последовательным возбуждением также может работать на подходящем напряжении переменного тока (AC). Ниже приведено подробное объяснение того, как постоянный токовый двигатель с последовательным возбуждением может функционировать на напряжении переменного тока:

Принцип работы постоянного токового двигателя с последовательным возбуждением

Работа на постоянном токе:

Обмотка возбуждения и якорная обмотка в последовательности: При питании от постоянного тока обмотка возбуждения и якорная обмотка соединены последовательно, образуя одну цепь.

Ток и магнитное поле: Ток, проходящий через обмотку возбуждения, создает магнитное поле, а ток, проходящий через якорную обмотку, создает крутящий момент.

Характеристики скорости: Постоянные токовые двигатели с последовательным возбуждением имеют высокий стартовый крутящий момент и широкий диапазон скоростей, что делает их подходящими для применения, требующего больших нагрузок и высокого крутящего момента при запуске.

Работа на напряжении переменного тока

Основной принцип:

Напряжение переменного тока: При напряжении переменного тока направление тока периодически меняется.

Изменяющееся магнитное поле: Магнитное поле, создаваемое обмоткой возбуждения, также изменяется, но благодаря последовательному соединению обмотки возбуждения и якорной обмотки, двигатель все равно может производить крутящий момент.

Условия эксплуатации:

Частота: Частота напряжения переменного тока критически важна для работы двигателя. Низкие частоты (например, 50 Гц или 60 Гц) обычно более подходят для постоянных токовых двигателей с последовательным возбуждением, работающих на напряжении переменного тока.

Уровень напряжения: Амплитуда напряжения переменного тока должна соответствовать номинальному напряжению постоянного токового двигателя. Например, если постоянный токовый двигатель рассчитан на 120 В постоянного тока, пиковая величина напряжения переменного тока должна быть близка к 120 В (то есть RMS-значение должно составлять примерно 84,85 В переменного тока).

Форма сигнала: Идеальная форма сигнала напряжения переменного тока должна быть синусоидальной, чтобы минимизировать гармонические искажения и вибрации двигателя.

Рассмотрения:

Щетки и коллектор: Постоянные токовые двигатели с последовательным возбуждением используют щетки и коллектор для коммутации тока. При напряжении переменного тока условия работы щеток и коллектора становятся более жесткими, что может привести к увеличению искрения и износа.

Подъем температуры: Подъем температуры в двигателе может быть выше при напряжении переменного тока из-за увеличения потерь.

Изменение характеристик: Стартовый крутящий момент и характеристики управления скоростью двигателя могут измениться и могут не работать так хорошо, как при питании от постоянного тока.

Конкретный пример

Предположим, что у нас есть постоянный токовый двигатель с последовательным возбуждением с номинальным напряжением 120 В постоянного тока. Для работы этого двигателя на напряжении переменного тока можно выбрать следующие параметры:

RMS-значение напряжения переменного тока: Примерно 84,85 В переменного тока (пиковая величина около 120 В переменного тока).

Частота: 50 Гц или 60 Гц.

Заключение

Постоянный токовый двигатель с последовательным возбуждением может работать на подходящем напряжении переменного тока, но должны соблюдаться определенные условия, включая правильную частоту, амплитуду напряжения и форму сигнала. Кроме того, следует уделить внимание условиям работы щеток и коллектора, а также подъему температуры и изменениям характеристик двигателя. Если возможно, рекомендуется использовать двигатель, специально разработанный для питания от переменного тока, чтобы обеспечить оптимальные характеристики и надежность.