Электромеханические и механические характеристики двигателей постоянного тока с независимым и параллельным возбуждением

Вид электромеханической и механической характеристик двигателей постоянного тока зависит от способа возбуждения, поэтому рассмотрим сначала характеристики двигателей с независимым возбуждением.

Схема двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.

Напряжение, подводимое к двигателю должно быть достаточным, чтобы создать ЭДС якоря Eа и покрыть потери на активное сопротивление якорной цепи.

U = E_а + I_а · ΣR_а
ΣR_а = r_а + R_доб
U = C_M · Ф_δ · ω + I_а · ΣR_а
C_M · Ф_δ · ω = U – I_а · ΣR_а
ω = (U – I_а · ΣR_а) / (C_M · Ф_δ)

Электромеханической характеристикой двигателя постоянного тока называется зависимость скорости вращения от тока якоря.

Если подать напряжение на обмотку якоря при отсутствии тока на обмотке возбуждения, то магнитный поток будет равен нулю, а скорость будет стремиться к бесконечности. Такое явление называется разносом двигателя. Чтобы избежать разноса двигателя используются электродвигатели с параллельным возбуждением – двигатели, у которых обмотка возбуждения соединяется внутри машины параллельно обмотке якоря.

Схема двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.

M = C_M · Ф_δ · I_а
I_а = M / (C_M · Ф_δ)

Уравнение механической характеристики двигателя постоянного тока с параллельным и независимым возбуждением:

ω = [U / (C_M • Ф_δ)] – [(M · ΣR_а) / (C_M · Ф_δ)²]

Как видно из формул, зависимость между скоростью и током якоря носит линейный характер, следовательно, электромеханическая характеристика будет представлять собой прямую линию.
Рассмотрим характерные точки электромеханической характеристики:

Электромеханическая характеристика двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.

1. ω = 0; I_а = I_п = U / r_а
Точка 1 – пусковая точка. С нее начинается разгон двигателя.
Пусковой ток I_п = (8÷10) I_н

2. ω = U / (C_M·Ф_δ) = ω₀; I_а = 0
ω₀ – скорость идеального холостого хода.

3. ω = ω_н; I_а = I_н
Точка номинальной работы.

4. ω > ω₀; I_а < 0
Генераторный режим работы двигателя (режим рекуперативного торможения).

5. ω < 0; I_а > I_п
Если под действием производственного механизма изменится направление вращения электрического двигателя, то двигатель перейдет в режим торможения противовключением, который называется силовой спуск.

Если мы поменяем полярность, то будет реверс.

Механическая характеристика имеет такой же вид, как и электромеханическая, но в другом масштабе.

14.Механические характеристики дпт последовательного возбуждения.

Рис.15.
Схема включения ДПТ НВ

Уравнение
электромеханической характеристки:

,

где

.

В
отличие от двигателя постоянного тока
независимого возбуждения, здесь
магнитный поток Ф является функцией
тока якоря Ф=f(I)
–кривая намагничивания:

Для
ненасыщенного участка кривой можно
считать:

, тогда

.

Выражение
для механической характеристики:

(см.
рис.).

Рис.16.
Естественная механическая характеристика
ДПТ ПВ

Особенностью
механических характеристик рассматриваемого
двигателя является невозможность
получения режима идеального холостого
хода. При нагрузке ниже 15-20% от номинальной
работа двигателя практически недопустима
из-за чрезмерного увеличения скорости
якоря.

Рис.17.
Процесс пуска двигателя постоянного
тока с последовательным возбуждением

15.Механические характеристики дпт последовательного возбуждения в тормозных режимах.

Возможны
два тормозных режима:

1.Противовключением

2.Динамическое
торможение

При
торможении противовключением в цепь
якоря двигателя вводится дополнительный
резистор для ограничения тока.

Торможение
противовключением возможно, если
движущий момент нагрузки больше момента
короткого замыкания М_кз.

Так
же возможно торможение противовключением
при изменении полярности напряжения,
подводимого к якорю (без изменения
направления тока в обмотке возбуждения).

Рис.18.
Механические характеристики ДПТ ПВ
тормозных режимах

Рис.19.
Механическая характеристика при
торможении противовключением при
изменении полярности напряжения.

Динамическое
торможение может быть осуществлено
двумя способами:

1.С
самовозбуждением (рис. 20,а)

2.
С независимым возбуждением (рис.20, б)

Рис.20.
Схемы включения ДПТ НВ при динамическом
торможении

Рис.21.
Механические характеристики динамического
торможения с назависимым возбуждением.

16.Механические характеристики дпт смешанного возбуждения.

Рис.22.
Схема включения и механическая
характеристика ДПТ СМ

Рис.23.
Механические характеристики различных
режимов торможения:

а)
С отдачей энергии в сеть

б)
Динамическое

в)
Противовключением

,

где
Ф₀
–магнитный поток, созданный током
возбуждения независимой обмотки.

17.Механические характеристики ад.

Рис.24.
Механическая характеристика асинхронного
двигателя

Момент
асинхронного двигателя можно выразить:

где
M_k
–максимальный момент двигателя;

-скольжение
двигателя;

R₁
и

-первичное и вторичное приведённые
активные сопротивления;

s_k
–критическое скольжение, соответствующее
максимальному моменту;

.

Характерные
точки механической характеристики:

1)s=0,
M=0
– скорость двигателя равна синхронной
ω₀

2)s=s_ном,
M=M_ном
– номинальная скорость и номинальный
момент

3)s=s_k,
M=M_кд
– максимальный момент в двигательном
режиме

4)s=1,0
,

– начальный пусковой момент

5)s=-s_k,
M=-M_k
– максимальный момент в генераторном
режиме работы параллельно с сетью.

При
s>1,0
двигатель работает в режиме торможения
противовключением.

При
s<0
имеет место генераторный режим параллельно
с сетью.

В
генераторном режиме параллельно с
сетью:

,
то есть M_К,Г>M_КД
,

где

.

Если
в выражении (*) пренебречь активным
сопротивлением статора, то:

,

где

.

При
s>s_н
(нерабочая часть характеристики)
получается уравнение гиперболы:

или

,
где

.

Эта
часть характеристики соответствует
лишь пусковым и тормозным режимам.

При
малых значениях скольжения s<s_н
получаем уравнение прямой:

или

_, где

.

Эта
линейная часть характеристики является
её рабочей частью, на которой двигатель
работает в установившемся режиме.

Рис.25.
Механическая характеристика асинхронного
двигателя с фазным ротором.

Рис.26.
Механическая характеристика и ω=f(I)
асинхронного двигателя с короткозамкнутым
ротором(с круглыми пазами).

Момент
асинхронного двигателя:

,

где


конструктивная постоянная асинхронного
двигателя;

 угол
сдвига между ЭДС и током ротора;

.

При
увеличении скольжения растет ЭДС ротора

,
возрастает ток ротора

,
а

уменьшается (на рабочем участке очень
незначительно).

Механические характеристики коллатеральных связок голеностопного сустава человека

. 1988 г., апрель 8(5):234-42.

дои: 10.1177/107110078800800502.

С Зиглер
¹
, Блок J, CD Schneck

принадлежность

• ¹ Факультет машиностроения и механики, Университет Дрекселя, Филадельфия, Пенсильвания 19104.

• PMID:

  3366428

• DOI:

  10.1177/107110078800800502

S Сиглер и др.

Лодыжка стопы.

1988 апрель

. 1988 г., апрель 8(5):234-42.

дои: 10. 1177/107110078800800502.

Авторы

С Зиглер
¹
, блок J, CD Schneck

принадлежность

• ¹ Факультет машиностроения и механики, Университет Дрекселя, Филадельфия, Пенсильвания 19104.

• PMID:

  3366428

• DOI:

  10.1177/107110078800800502

Абстрактный

В настоящем исследовании механические свойства растяжения всех коллатеральных связок голеностопного сустава человека определяли in vitro в результате испытаний на растяжение, проведенных на 120 связках, полученных из 20 свежих нижних конечностей. Предельная нагрузка на латеральные коллатеральные связки увеличивалась в переднезадней последовательности, при этом передняя малоберцово-таранная связка была меньше, чем малоберцово-пяточная связка, и меньше, чем задняя малоберцово-таранная связка. Для медиальных коллатеральных связок порядок возрастания предельной нагрузки оказался следующим: большеберцово-пяточная связка, большеберцово-ладьевидная связка, большеберцово-пружинная связка, задняя большеберцово-таранная связка. Задняя большеберцово-таранная связка и большеберцово-пружинная связка, которым так часто не уделяют должного внимания в анатомической и ортопедической литературе, продемонстрировали самую высокую силу растяжения и предельную нагрузку среди всех коллатеральных связок голеностопного сустава. Кроме того, большеберцово-пружинная связка продемонстрировала высокие свойства текучести и предельного удлинения, вероятно, связанные с ее дистальным прикреплением к пружинной связке. Было обнаружено, что малоберцово-пяточная связка имеет высокий модуль линейной упругости, что свидетельствует об уникальных свойствах материала или внутренней организации волокон. Знание механических характеристик связок голеностопного сустава способствует пониманию их нормальной функции, патомеханики повреждения, оптимальной хирургической репарации и реконструктивного материала. Знание нормальных механических свойств связок голеностопного сустава обеспечивает базу данных для оценки того, какие из множества существующих материалов для сухожильных трансплантатов имеют механические свойства, аналогичные свойствам связок, подлежащих замене. Эти сухожильные трансплантаты будут наиболее подходящими для замены определенных связок. Наконец, данные о механических свойствах этих связок дают возможность оценить любые будущие биологические или протезные трансплантаты.

Похожие статьи

• Биомеханическая оценка большеберцово-малоберцовой и большеберцово-таранной связок голеностопного сустава.

  Беумер А., ван Хемерт В.Л., Свирстра Б. А., Джаспер Л.Е., Белкофф С.М.
  Беймер А. и др.
  Стопа лодыжки Int. 2003 г., май; 24(5):426-9. дои: 10.1177/107110070302400509.
  Стопа лодыжки Int. 2003.

  PMID: 12801200

• Рентгенологическая идентификация комплекса дельтовидных связок медиальной лодыжки.

  Clanton TO, Williams BT, James EW, Campbell KJ, Rasmussen MT, Haytmanek CT, Wijdicks CA, LaPrade RF.
  Клэнтон Т.О. и др.
  Am J Sports Med. 2015 ноябрь;43(11):2753-62. дои: 10.1177/0363546515605514. Epub 2015 6 октября.
  Am J Sports Med. 2015.

  PMID: 26443536

• Медиальные коллатеральные связки голеностопного сустава человека: анатомические вариации.

  Милнер К.Э., Сомс Р.В.
  Милнер К.Э. и соавт.
  Стопа лодыжки Int. 1998 май; 19(5):289-92. дои: 10. 1177/1071100798014.
  Стопа лодыжки Int. 1998.

  PMID: 9622418

• Комплекс медиальных коллатеральных связок голеностопного сустава: анатомия МРТ и результаты медиальной нестабильности.

  Менджарди Б., Пинто С., Дзанетти М.
  Менджарди Б. и соавт.
  Семин Опорно-двигательный аппарат Радиол. 2016 Фев;20(1):91-103. doi: 10.1055/s-0036-1580617. Epub 2016 14 апр.
  Семин Опорно-двигательный аппарат Радиол. 2016.

  PMID: 27077590

  Обзор.

• Связки голеностопного сустава и средней части стопы: УЗИ с анатомической корреляцией: обзор.

  Деринг С., Провин С., Марселис С., Шахабпур М., Буле С., де Мей Дж., Де Смет А., Де Месенир М.
  Деринг С. и др.
  Евр Дж Радиол. 2018 Октябрь; 107: 216-226. doi: 10.1016/j.ejrad.2018.08.011. Epub 2018 12 августа.
  Евр Дж Радиол. 2018.

  PMID: 30173941

  Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Влияние различной защиты на латеральную лодыжку во время приземления: анализ мгновенного воздействия.

  Го Дж., Ян Дж., Ван Й., Мо З., Пу Дж., Фан Й.
  Го Дж. и др.
  Биоинженерия (Базель). 2022 27 декабря; 10 (1): 34. doi: 10.3390/bioengineering10010034.
  Биоинженерия (Базель). 2022.

  PMID: 36671606
  Бесплатная статья ЧВК.

• Построение конечно-элементной модели супинационной наружной ротации голеностопного сустава и ее механический анализ.

  Чжан Х, Се П, Шао В, Сюй М, Сюй Х, Инь И, Фей Л.
  Чжан X и др.
  Научный представитель 2022 22 ноября; 12 (1): 20115. doi: 10.1038/s41598-022-24705-5.
  Научный представитель 2022.

  PMID: 36418903
  Бесплатная статья ЧВК.

• Комбинация конструктивных особенностей влияет на влияние кроссовок на подошвенное давление во время приземления на пятку: анализ методом конечных элементов с использованием подхода оптимизации Тагучи.

  Ян З., Цуй С., Ван Х., Чжэн З., Ян С., Лю Х., Цюй Ф., Чжан К.
  Ян Зи и др.
  Фронт Биоэнг Биотехнолог. 2022, 13 сентября; 10:959842. doi: 10.3389/fbioe.2022.959842. Электронная коллекция 2022.
  Фронт Биоэнг Биотехнолог. 2022.

  PMID: 36177186
  Бесплатная статья ЧВК.

• Распределение большеберцово-бедренной контактной силы коленного сустава до и после тотального эндопротезирования коленного сустава: комбинированный анализ конечных элементов и походки.

  Ду М, Сунь Дж, Лю Ю, Ван Ю, Ян С, Цзэн Дж, Чжан К.
  Ду М и др.
  Ортоп Хирург. 2022 авг; 14 (8): 1836-1845. doi: 10.1111/os.13361. Epub 2022 29 июня.
  Ортоп Хирург. 2022.

  PMID: 35768396
  Бесплатная статья ЧВК.

• Анатомия и функция отдельных полос дельтовидной связки и значение для оценки стабильности SER переломов лодыжки.

  Грегерсен М.Г., Фагерхауг Дален А., Нильсен Ф., Молунд М.
  Грегерсен М.Г. и соавт.
  Голеностопный ортопед. 2022 14 июня;7(2):24730114221104078. дои: 10.1177/24730114221104078. электронная коллекция 2022 апр.
  Голеностопный ортопед. 2022.

  PMID: 35722175
  Бесплатная статья ЧВК.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Типы публикаций

термины MeSH

Грантовая поддержка

• AM33838/AM/NIADDK NIH HHS/США

Долговременные механические характеристики стеклоиономерных реставрационных материалов, модифицированных смолой

Сохранить цитату в файл

Формат:

Резюме (текст) PubMedPMIDAbstract (текст) CSV

Добавить в коллекции

• Создать новую коллекцию
• Добавить в существующую коллекцию

Назовите свою коллекцию:

Имя должно содержать менее 100 символов

Выберите коллекцию:

Не удалось загрузить вашу коллекцию из-за ошибки
Повторите попытку

Добавить в мою библиографию

• Моя библиография

Невозможно загрузить делегатов из-за ошибки
Пожалуйста, попробуйте еще раз

Ваш сохраненный поиск

Название сохраненного поиска:

Условия поиска:

Тестовые условия поиска

Электронная почта:

(изменить)

Который день?

Первое воскресеньеПервый понедельникПервый вторникПервая средаПервый четвергПервая пятницаПервая субботаПервый деньПервый будний день

Который день?

воскресеньепонедельниквторниксредачетвергпятницасуббота

Формат отчета:

SummarySummary (text)AbstractAbstract (text)PubMed

Отправить максимум:

1 шт. 5 шт. 10 шт. 20 шт. 50 шт. 100 шт. 200 шт.

Отправить, даже если нет новых результатов

Необязательный текст в электронном письме:

Создайте файл для внешнего программного обеспечения для управления цитированием

Полнотекстовые ссылки

Эльзевир Наука

Полнотекстовые ссылки

Сравнительное исследование

. 1996 янв.; 12(1):64-9.

doi: 10.1016/S0109-5641(96)80066-2.

С Уно
¹
, WJ Finger, U Fritz

Принадлежности

принадлежность

• ¹ Кафедра оперативной стоматологии, Университет Хоккайдо, Саппоро, Япония.

• PMID:

  8598253

• DOI:

  10.1016/С0109-5641(96)80066-2

Сравнительное исследование

С Уно и др.

Дент Матер.

1996 Январь

. 1996 янв.; 12(1):64-9.

doi: 10.1016/S0109-5641(96)80066-2.

Авторы

С Уно
¹
, W J Finger, U Fritz

принадлежность

• ¹ Кафедра оперативной стоматологии, Университет Хоккайдо, Саппоро, Япония.

• PMID:

  8598253

• DOI:

  10. 1016/С0109-5641(96)80066-2

Абстрактный

Цели:

Целью данного исследования было сравнить влияние длительного хранения воды на механические характеристики четырех стеклоиономерных реставрационных материалов, модифицированных смолой, с характеристиками обычного стеклоиономерного цемента и полимерного композитного материала.

Методы:

Цилиндрические образцы готовили и выдерживали в воде в течение 1 ч, 24 ч, 1 нед, 1 мес, 3 мес и 6 мес до определения диаметральной прочности на растяжение (DTS) и глубины поверхностного вдавливания как при нагрузке 1 Н, так и после удаления Загрузка.

Полученные результаты:

Диаметральная прочность на растяжение была самой низкой для обычного стеклоиономерного цемента и самой высокой для композита; стеклоиономерные цементы, модифицированные смолой, занимали промежуточное положение между эталонными материалами. Запас воды снижал DTS между 24 часами и 1 неделей или 1 месяцем, но затем оставался неизменным до окончательных измерений через 6 месяцев. Материалы показали тенденцию к незначительному увеличению глубины вдавливания как под нагрузкой, так и после снятия нагрузки с увеличением времени хранения. Эти механические свойства указывают на положение четырех модифицированных смолой стеклоиономерных цементов в континууме с обычным стеклоиономерным цементом и полимерным композитом в качестве конечных точек.

Значение:

Механические свойства стеклоиономеров, модифицированных смолой, показывают, что эта группа материалов слабее композита на основе смолы, но прочнее обычного стеклоиономерного цемента. Хранение воды в течение 6 мес оказывает незначительное негативное влияние на механические свойства.

Похожие статьи

• Отдельные механические свойства реставрационных материалов, выделяющих фтор.

  Иаззетти Г., Берджесс Д.О., Гардинер Д.
  Иаззетти Г. и др.
  Опер Дент. 2001 янв-февраль;26(1):21-6.
  Опер Дент. 2001.

  PMID: 11203772

• Влияние кондиционирования дентина на силу сцепления светоотверждаемых иономерных реставрационных материалов и композитов, модифицированных поликислотами.

  Бучалла В., Аттин Т., Хеллвиг Э.
  Бучалла В. и соавт.
  Джей Клин Дент. 1996;7(4):81-4.
  Джей Клин Дент. 1996.

  PMID: 9238882

• Лабораторная прочность стеклоиономерных цементов, компомеров и полимерных композитов.

  Пивоварчик А., Оттл П., Лауэр Х.К., Бюхлер А.
  Пивоварчик А. и соавт.
  Дж. Протез. 2002 г., июнь; 11 (2): 86-91.
  Дж. Протез. 2002.

  PMID: 12087545

• Стеклоиономерные материалы, модифицированные смолой. Отчет о состоянии для американского журнала стоматологии.

  Sidhu SK, Watson TF.
  Сидху С.К. и др.
  Эм Джей Дент. 1995 февраль;8(1):59-67.
  Эм Джей Дент. 1995.

  PMID: 7546477

  Обзор.

• Смолисто-иономерные реставрационные материалы для детей: обзор.

  Hse KM, Leung SK, Wei SH.
  Хсэ К.М. и др.
  Aust Dent J. 1999 Mar; 44(1):1-11. doi: 10.1111/j.1834-7819.1999.tb00529.x.
  Ост Дент Дж. 1999.

  PMID: 10217014

  Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Распределение напряжения в детских коронках из диоксида циркония в зависимости от различной подготовки зубов и типа цемента: анализ методом конечных элементов.

  Чанг С. И., Ли Х., Че Ю.К., Юнг Ю.С., Джо С.С., Ли К.Е., Чхве С.К., Нам О.Х.
  Чанг С.И. и др.
  Здоровье полости рта BMC. 2022 1 декабря; 22 (1): 550. дои: 10.1186/s12903-022-02596-2.
  Здоровье полости рта BMC. 2022.

  PMID: 36456927
  Бесплатная статья ЧВК.

• Ассоциация возраста и пола пациентов, перенесших цветную реставрацию зубов класса V на верхней челюсти.

  Котари С., Ранджан М., Ганеш Б.
  Котари С. и др.
  Биоинформация. 2020 31 декабря; 16 (12): 1121-1127. дои: 10.6026/973206300161121. Электронная коллекция 2020.
  Биоинформация. 2020.

  PMID: 34938013
  Бесплатная статья ЧВК.

• in vitro оценка прочности на сжатие и прочности на сдвиг стеклоиономерного цемента, модифицированного смолой, содержащего очищенный порошок Salvia officinalis .

  Форузанмер М., Барекатаин М., Шахталеби М.А.
  Форузанмер М. и соавт.
  Дент Рес Дж. (Исфахан). 2020 7 сентября; 17 (5): 319-325. eCollection 2020 сен-окт.
  Дент Рес Дж. (Исфахан). 2020.

  PMID: 33343839Бесплатная статья ЧВК.

• Улучшение механических свойств стеклоиономерных стоматологических цементов: обзор.

  Николсон Дж.В., Сидху С.К., Чарнецка Б.
  Николсон Дж. В. и соавт.
  Материалы (Базель). 2020 31 мая; 13 (11): 2510. дои: 10.3390/ma13112510.
  Материалы (Базель). 2020.

  PMID: 32486416
  Бесплатная статья ЧВК.

  Обзор.

• Прочность сцепления композитной смолы с модифицированным смолой стеклоиономерным цементом с использованием адгезивной системы на основе 2-гидроксиэтилметакрилата и без 2-гидроксиэтилметакрилата.