Естественная электромеханическая и механическая характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения

Схема включения двигателя постоянного тока независимого возбуждения, далее (ДПТ НВ) приведена на рис. 12.33.

ДПТ с НВ включает цепь якоря, подключаемую к источнику постоянного напряжения U, и цепь возбуждения, также подключаемую к источнику постоянного напряжения [/в. Цепь якоря содержит последовательно соединенные якорь ДПТ и дополнительный резистор Яд, который может отсутствовать. Напряжение источника подводится к вращающейся обмотке якоря с помощью коллекторно-щеточного аппарата. Цепь возбуждения содержит обмотку возбуждения, расположенную на неподвижных полюсах, и дополнительный резистор RB, который может отсутствовать.

Уравнения характеристик ДПТ получим при следующих допущениях:

• полагаем, что гистерезис в магнитной цепи машины и реакция якоря не проявляются, тогда ток возбуждения ДПТ — /в однозначно определяет ее магнитный поток:

где кв — коэффициент пропорциональности;

Схема включения ДПТ

Рис. 12.33. Схема включения ДПТ

  • • щетки расположены на оси, перпендикулярной оси полюсов, и коммутация идеальна, т.е. ток переходит от одной секции якоря к другой мгновенно, без искажений;
  • • к валу ДПТ со стороны машины приложен электромагнитный момент Мэм = М, и все моменты, обусловленные механическими потерями, входят в момент сопротивления нагрузки.

Уравнение электрического равновесия (12.66) (статический режим) цепи якоря запишется в виде

где К = Яяд — полное сопротивление цепи якоря; Кя=Яоя+ЛдП + +Яко + Кщ — полное сопротивление якорной цепи, включающее сопротивление обмоток якоря Я, дополнительных полюсов ЯдП, компенсационный RK0 и щеточного контакта Ящ.

Подставляя (12.73) в (12.78), получим формулу электромеханической характеристики ДПТ с НВ:

Уравнение для механической характеристики получаем из (12.79), если подставить в него ток из (12.76), выраженный через момент:

Из (12.79) и (12.80) следует, что электромеханическая со(/) и механическая со(М) характеристики являются прямыми линиями, исходящими из одной точки, с координатами: 1 = 0, (М = 0), со0, где частота идеального холостого хода ДПТ с НВ:

При положительном напряжении U питания цепи якоря (полярность напряжения указана на рис. 12.33) естественная электромеханическая и механическая характеристики проходят соответственно через точки с координатами:

• электромеханическая:

• механическая

Электромеханическая и механическая характеристики ДПТ

Рис. 12.34. Электромеханическая и механическая характеристики ДПТ

Поскольку для ДПТ с НВ для естественной схемы включения кФ - const, то поток пропорционален току. Поэтому электромеханическую и механическую характеристики ДПТ с НВ можно представить совмещенными, в виде прямой 1 (см. рис. 12.34).

Если изменить полярность питающего цепь якоря напряжения (на рис. 12.33 в скобках), то естественная электромеханическая и механическая характеристики могут быть представлены в соответствии с уравнениями (12.79) и (12.80), подставив (-10, в виде прямой 2 на рис. 12.34.

Включение ДПТ с НВ в режиме динамического торможения (а), энергетическая диаграмма (б)

Рис. 12.35. Включение ДПТ с НВ в режиме динамического торможения (а), энергетическая диаграмма (б)

Для получения этого режима после установившегося режима работы ДПТ с НВ его цепь якоря отключается от источника постоянного тока и подключается к добавочному сопротивлению Ядт.

Затухающая ЭДС двигателя создает в замкнутом контуре ток якоря, изменивший направление, по сравнению с двигательным режимом (сравнить рис. 12.33, 12.35). Момент двигателя также изменит знак и станет тормозным. Под действием момента двигателя М и момента сопротивления Мс частота вращения ротора будет уменьшаться.

В этом режиме запасенная механическая энергия ротора в процессе торможения превращается в тепловую в резисторах Ядт и Яя.

Уравнение электромеханической и механической характеристик ДПТ в режиме динамического торможения получаются из (12.79) и (12.80) подстановкой в них U = 0:

Эти характеристики представлены на рис. 12.34 прямой 3.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >