Режимы работы электродвигателя и направление потоков мощности

Электрическая машина работает в двух режимах — двигательном и тормозном. Наиболее простой способ определения режима — анализ направлений электромагнитного момента и скорости двигателя. Если электромагнитный момент и скорость имеют одинаковое направление, то электрическая машина работает в двигательном режиме, в противном случае — в тормозном режиме.

Рассмотрим двигательный режим работы (рис. 2.5) при О < со < со₀;

Уравнение электрического равновесия в установившемся режиме работы.

умножим на ток якоря с учетом его знака /> 0 и получим

Рис. 2.5. Направления потоков мощности ДПТ НВ в двигательном режиме

где UI = P> 0 — потребляемая двигателем электрическая мощность из сети; Е1 = кФо)1= Л/о)> 0 — электромагнитная мощность Р_эм с учетом принимаемых на практике допущений равна мощности на валу двигателя Ру, = Л/^>— потери электрической мощности, обусловленные процессом электромеханического преобразования электрической энергии.

Принимая во внимание сделанные пояснения, уравнение баланса электрической мощности можно представить в следующем виде:

в котором знаки перед параметрами свидетельствуют о том, что при Р > 0 двигатель потребляет из сети мощность, Р₂ > 0 механическая мощность направлена к рабочей машине (прямой поток мощности), АР> 0 всегда положительная и выделяется в обмотках машины, вызывая их нагрев.

При со = coq, когда ЭДС якоря равна Eq = кФщ = U, электромеханического преобразования не происходит в виду отсутствия тока якоря (/ = 0), поэтому электромагнитный момент М = кФ1= 0. В режиме короткого замыкания, когда ток якоря равен току короткого замыкания /_кз, электромеханического преобразования энергии также не происходит, поскольку со = 0, и вся потребляемая из сети мощность Ш_К2 идет на нагрев двигателя. Сказанное относится и к работе двигателя в третьем квадранте. Таким образом, электрическая машина работает в двигательном режиме в первом и третьем квадрантах.