§ 137. Регулирование скорости вращения двигателей постоянного тока. Момент вращения
Выше было установлено, что величина противо-э.д.с. зависит от скорости вращения и величины магнитного потока двигателя. Эта зависимость выражается формулой
E = cnΦ,
откуда
n =
E
=
U - Iяrя
.
cΦ
cΦ
Из последнего выражения следует, что скорость вращения n двигателей постоянного тока можно регулировать тремя способами:
изменением величины напряжения U, подводимого к двигателю;
изменением общего сопротивления цепи якоря при помощи добавочного регулировочного сопротивления rра, включенного последовательно с обмоткой якоря. В этом случае скорость вращения двигателя определяется по формуле
n =
U - Ia(ra + rpa)
;
CeΦ
изменением магнитного потока Φ при помощи регулировочного реостата rрв, включенного в цепь возбуждения. Основным уравнением двигателя постоянного тока, как было указано выше, является
U = Е + Iаra.
Умножив правую и левую части этого уравнения на ток якоря Iа, получим уравнение мощностей
U ⋅ Iа = EIа + I2a ⋅ ra,
где U ⋅ Iа - электрическая мощность, потребляемая двигателем из сети;
I2а ⋅ rа - потеря мощности в обмотке якоря;
EIa = Рм - полная механическая мощность двигателя.
Как известно, Рм = М ⋅ ω,
где М - момент вращения двигателя,
ω - угловая скорость якоря,
поэтому Е ⋅ Iа = М ⋅ ω.
Момент вращения двигателя
M =
EIa
.
ω
Подставляя в формулу момента значения э.д.с. Е и угловой скорости ω, равные
E =
pN
nΦ и ω =
πn
,
60 ⋅ a
30
получим М =
pNn ⋅ 30
⋅ IaΦ,
60 ⋅ aπn
или М =
pN
Ia = CмIaΦ,
2πa
где См = pN/2πa - постоянная величина для данной машины.