Величина вращающего момента двигателя постоянного тока определяется выражением
Обновлено: 22.12.2024
Вращающий момент электродвигателя создается электромагнитными силами, действующими на все проводники обмотки якоря. Сила Fx, действующая на проводник обмотки якоря, находящийся в точке х окружности якоря, , где Вх – магнитная индукция в точке х окружности якоря; l – длина проводника; I – ток в нем. Эта сила создает вращающий момент , где D – диаметр якоря.
Сумма моментов Мх всех проводников создает электромагнитный вращающий момент двигателя
где N – число проводников обмотки якоря. Принимая в расчет среднюю магнитную индукцию, получаем .
Ток I в проводнике якоря можно выразить через ток якоря Iя: . Далее, если учесть, что (τ – полюсное деление), то вращающий момент
где - постоянная величина.
Таким образом, вращающий момент двигателя постоянного тока пропорционален току якоря и магнитному потоку. Именно поэтому при пуске двигателя для получения наибольшего пускового момента необходимо иметь наибольший магнитный поток (ток возбуждения). Вращающий момент называется электромагнитным моментом.
При работе двигателя в установившемся режиме (при п = const) вращающий и тормозной моменты равны по значению (по направлению они взаимно противоположны). При холостом ходе двигателя тормозным моментом является момент холостого хода М0, обусловленный трением в подшипниках, щеток о коллектор, вращающегося якоря о воздух, потерями мощности в стальном магнитопроводе. Момент холостого хода составляет 2-6% от номинального момента Мном. Таким образом, при холостом ходе
В режиме нагрузки уравнение равновесия моментов как условие устойчивого режима двигателя принимает вид
где M2 – тормозной момент, создаваемый приводимым во вращение механизмом на валу двигателя.
В переходных режимах (разгон, изменение нагрузки, остановка) вращающий момент уравновешивается, кроме того, динамическим моментом инерции, т. е.
где Mj – динамический момент инерции якоря и вращающегося с ним исполнительного механизма.
Читайте также: