Вращающий момент двигателя.
На каждый проводник обмотки якоря в магнитном поле действует сила Fnpt значение которой определяют по формуле (4.29). При соединении «рамок» в 2а параллельных ветвей по каждому проводнику протекает ток.
, (4.40).
Вращающий момент, создаваемый одной «рамкой» (рис. 4.19),
МР = FПРDЯ (4.41) 
или, с учетом (4.29),
МР = ВIПРlЯD (4.42)
Вращающий момент, создаваемый обмоткой якоря (всеми «рамками»),
(4.43)
Подставляя в (4.43) значение В по (4.43) с учетом (4.34) и IПР по (4.40), после преобразований получим, Нм,
(4.44)
(4.45)
Здесь См — постоянная для данного двигателя величина, определяемая его конструкцией.
Вращающий момент, определяемый по формуле (4.44), называют электромагнитным, подчеркивая этим, что он образовался в результате электромагнитного взаимодействия, тока в обмотке якоря и магнитного поля. Его величина пропорциональна току и магнитному потоку и, что особенно важно подчеркнуть, не зависит от напряжения.
Между постоянными Сп и См существует определенное соотношение. Поделив (4.37) на (4.45) и произведя сокращения, получим
(4.46)
Вращающий момент, приведенный к валу двигателя (на валу двигателя), будет меньше электромагнитного за счет потерь, то есть
, (4.47)
где ΔM — потери вращающего момента в двигателе.
Физическая природа этих потерь — трение вращающихся частей двигателя о воздух, трение в подшипниках и потери на гистерезис и вихревые токи при перемагничивании сердечника якоря в магнитном поле главных полюсов.
Значение М можно представить в другом виде:
(4.48)
где 
- коэффициент потерь вращающего момента.
Величина ηм достаточно велика и составляет 0,96—0,98.
Выражения (4.39) и (4.44) являются основными, определяющими процесс преобразования электрической энергии в механическую в двигателе постоянного тока, то есть основными законами электромеханики.
4.4.6. Мощность двигателя и его КПД
Электрическая мощность, потребляемая двигателем (рис. 4.24),
(4.49)
Подставив в (4.49) значение UД по (4.38), получим
(4.50)
Слагаемое 
представляет собой электрические потери в обмотках двигателя. К якорю подводится электромагнитная мощность Рэм (см. рис. 4.24). С учетом (4.36)
(4.51)|
Из выражения для вращающего, момента МЭМ (4.44)
 |
(4.52)
Рис.4.24
Подставив в (4.51) значение произведения по (4.52)
соотношение постоянных 
по (4.46), получим выражение для электромагнитной мощности:
(4.53)
Механическая мощность на валу двигателя (см.рис.4.24) меньше, чем 
,на величину потерь
(4.54)
(4.55)
КПД двигателя (на валу) является отношением полезной механической мощности к затраченной электрической:
(4.56)
4.4.7. Номинальные технические данные двигателя
Двигатель рассчитывают для работы при значении напряжения, которое считают номинальным, 
(nomina —лат.- имя).
В процессе работы в зависимости от механический нагрузки на валу двигателя при он будет развивать различную мощность. Одно из возможных значений мощности устанавливают в качестве номинального РН,оно ограничивается допустимым нагревом обмоток двигателя из-за возникающих в них потерь. Это значение мощности указывают в техническом паспорте машины.
Частота вращения, вращающий момент на валу и КПД, относящиеся к номинальному режиму работы, также называют номинальными: nН, МН и ηН.
Дата добавления: 2015-09-25; просмотров: 1225;