![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Искусственные механические и электромеханические характеристики
Механические и электромеханические характеристики будут искусственными, если напряжение на двигателе Uдв не равно номинальному Uн или поток возбуждения Фдв не равен номинальному Фн, или в цепь якоря введено добавочное сопротивление, т.е.Rдоб > 0. Изменение значения напряжения или потока возбуждения машины, увеличение добавочного сопротивления в цепи якоря могут возникнуть при пуске, а также при регулировании скорости двигателя. Изменение U, Ф или Rдобможет быть обусловлено и отдаленностью источника питания от электрического двигателя. При больших токах нагрузки в этом случае возникает значительное падение напряжения в сети, что приводит к снижению напряжения на якоре и потока возбуждения машины. Рассмотрим характеристики двигателя постоянного тока при изменении напряжения, потока и добавочного сопротивления. Первый случай. В цепь якоря вводим добавочное сопротивление при постоянстве напряжения и потока возбуждения, то есть: U = Uн, Ф = Фн, Rдоб > 0. Угловая скорость идеального холостого хода двигателя параллельного (или независимого) возбуждения при введении в цепь якоря добавочного сопротивления остается неизменной:
При введении в цепь якоря добавочного сопротивления снижается пусковой ток, следовательно, и пусковой момент двигателя:
Графики электромеханической и механической характеристик даны на рис.2.4 а, б. Из анализа поведения характеристик следует: чем больше значение добавочного сопротивления, тем они мягче. Объяснить это явление можно несколькими способами. Первый вариант. Допустим, что двигатель работает с постоянной нагрузкой I1 на естественной характеристике со скоростью w1. Введем в цепь якоря добавочное сопротивление R2. В момент включения R2 скорость двигателя w1 не изменилась (из-за инерции), а ток снизился: следовательно, уменьшился и момент двигателя, так как М12 = сФн I12. В уравнении движения электропривода левая часть для этого случая отрицательна, т.е. М12 – Мс < 0, следовательно, Второй вариант. Рассмотрим уравнение электромеханической характеристики двигателя:
Рис.2.4. Электромеханическая (а) и механическая (б) характеристики двигателя при изменении добавочного сопротивления
С введением сопротивления Rдоб растёт падение напряжения I·Rдоб, а так как напряжение сети неизменно, то снижается ЭДС и скорость двигателя. Второй случай. Изменяется напряжение на якоре при постоянстве потока возбуждения и отсутствии добавочного сопротивления, т.е. Ф = Фном, Rдоб = 0, U < Uн. В электрических машинах постоянного тока напряжение на якоре можно изменять в пределах Uн £ U £ - Uн (т.е. только в сторону понижения от номинального значения). При изменении напряжения на якоре уравнения искусственных характеристик имеют вид
Рис.2.5. Электромеханические (а) и механические (б) характеристики ДПТ при изменении напряжения на якоре – UН> U1> U2> U3
Как следует из этих выражений, жесткость механической и электромеханической характеристик не изменяются. Это значит, что искусственные характеристики будут проходить параллельно естественным. Координата первой точки:
С уменьшением напряжения на якоре пропорционально изменяется и угловая скорость идеального холостого хода: Координаты второй точки Мпи, Iпи также изменяются пропорционально приложенному к якорю напряжению. Вид характеристик для Uн < U1 < U2 < U3и т.д. изображен на рис.2.5 а, б. Из графика 2.5 б и уравнения (2.16) видим, что при одном и том же моменте двигателя при уменьшении напряжения скорость двигателя уменьшается с w0 до w1, w2 и т.д. Третий случай. Напряжение на якоре равно номинальному значению, отсутствует добавочное сопротивление, изменяется поток возбуждения, т.е. U = Uн, Rдоб = 0, Ф < Фн. Рабочая точка на кривой намагничивания двигателя выбирается на перегибе, следовательно, поток Фможно только понижать. Поэтому рассмотрим условие, когда Ф < Фн. Скорость идеального хода растет:
Пусковой ток остается постоянным, а момент снижается:
Уравнения электромеханической и механической характеристик имеют вид
Графики изменения тока и момента в зависимости от скорости при Фн > Ф1 > Ф2 и т.д. приведены на рис.2.6 а, б. Таким образом, при ослаблении потока двигателя до какого-то значения скорость будет возрастать. Действительно, при ослаблении потока возбуждения до Ф1 < Фн уменьшается ЭДС якоря и возрастает ток:
Растет и момент двигателя. При ослаблении потока на скорости wе момент двигателя М2 больше Мс и начинает разгоняться до скорости w3, где Мс будет равен моменту двигателя. Причем отметим, что значение тока двигателя I3 на скорости w3 больше, чем на скорость w1, т.к. Мс = соnst.
Рис.2.6. Электромеханическая (а) и механическая (б) характеристики ДПТ при изменении потока возбуждения
|