Электродвигатели смешанного возбуждения

Недостатком этих двигателей является наличие двух изолированных друг от друга обмоток возбуждения. Это приводит к тому, что:

- усложняется конструкция;

- увеличивается общий вес по сравнению с двигателями других типов;

- требуется более сложная схема управления, что также вызывает увеличение веса коммута­ционной аппаратуры.

Все это приводит к тому, что такие ДПТ сложнее в изготовлении и дороже, чем двигатели с параллельным и последовательным возбуждением.

Используются на ЛА сравнительно реже.

Необходимость в их применении возникает в случаях, когда востребованы свойства как ДПТ с ПарВ, так и свойства ДПТ с ПВ:

1) когда допустимы значительные изменения скорости вращения при изменении нагрузки (свойство ПВ) [32].

2) когда момент нагрузки изменяется в широких пределах, так как при этом мощность двигателя снижается, как и у двигателя с последовательным воз­буждением (свойство ПВ) [31], [32].

3) когда требуется большой пусковой момент (большое ускорение при пуске) (свойство ПВ);

4) возможна работа при малых моментах нагрузки (т.е. скорость вращения при холостом ходе должна быть ограничена) (свойство ПарВ);

5) необходимо регулировать частоту вращения в широких пределах (свойство ПарВ) [39];

6) когда востребован режим рекуперативного торможения (свойство ПарВ) [42].

Если в ДПТ со смешанным возбуждением основной является параллельная обмотка, то последовательная обмотка служит для увеличения пускового момента. Если основной является последовательная обмотка, то параллельная обмотка ограничивает скорость холостого хода.

Пример применения на ЛА – привод гидронасоса в системе электрогидравлического привода шасси, привод створок люков, привод подкачивающих насосов [13].

Другие применения: тяговый двигатель. При использовании ДПТ СВ легче, чем в случае применения ДПТ с ПВ обеспечивается перевод двигателя электропоезда в режим рекуперативного торможения, что востребовано при движении поезда по инерции на длинных спусках дорог. При этом энергия возвращается в контактную сеть постоянного тока [42].

Также, двигатели смешанного возбуждения с согласным включением обмоток применяются там, где требуется значительный пусковой момент и большое ускорение: для компрессоров, насосов, строгальных станков, прокатных станов [42], печатных машин, подъемников [32].

Регулирование частоты вращения двигателей производится с помощью регулировочного реостата R _рег в параллельной цепи возбуждения, реверсирование — изменением направления тока якоря [39].

Выбор электродвигателя по номинальной мощности

Чтобы выбрать электродвигатель по номинальной мощности, сначала нужно эту номинальную мощность определить.

Общие положения

Назначение электропривода - приведение в движение рабочего органа механизма при обеспечении требуемых параметров этого движения.

При выполнении этих условий [3]:

- механизм выполняет свои функциональные задачи;

- перемещение механизма осуществляется за заданное время (например, выпуск и уборка шасси и закрылков, запуск авиадвигателя электростартером и т.д.);

- обеспечивается требуемая производительность насосов (топливные насосы) и т.д.

Требуемые параметры движения [20]:

1) Значения скорости и момента (силы);

2) Угол (расстояние) или заданная траектория;

3) Напряженное состояние за счет приложения определенной силы.

Совокупность этих требований назовем алгоритмом функционирования механизма.

Как правило, алгоритм функционирования представляется в виде нагрузочных диаграмм - графиков статического момента М с(t) (рис. 2, а) и скорости Wм(t) (тахограмма) (рис. 2, б) механизма. Задача. Определить требуемую от электродвигателя мощность. С учетом требуемой мощности выбрать электродвигатель по его номинальной мощности. Номинальная мощность двигателя – это такая мощность, отдавая которую двигатель нагревается до температуры, при которой обеспечивается заданный срок службы (около 10 лет [26], 15 ¸ 20 [55]). Следует учесть От правильного выбора номинальной мощности электродвигателя зависят: - надежность его работы; - величина капитальных затрат и эксплуатационных издержек. Минимум второго при удовлетворении первого может быть достигнут лишь при выборе двигателя соответствующей мощности. Применение двигателя завышенной мощности влечет за собой неоправданное повышение капитальных вложений, снижение КПД, а для асинхронных двигателей – еще и ухудшение коэффициента мощности. Применение двигателей недостаточной мощности может привести к нарушению нормальной работы механизма, возникновению аварий и сокращению нормального срока службы двигателя.

Рис. 2. Первый пример нагрузочных диаграмм механизма и двигателя [26]