Механические характеристики двигателей. Статическая устойчивость совместной работы эп и рабочего механизма

П од статической характеристикой понимают зависимость скорости от момента двигателя w=f(M_∂) M_∂=M_c

Для большинства электродвигателей (кроме синхронного) скорость вращения уменьшается при увеличении нагрузки на валу

w0- скорость идеального ХХ

1. статическая ошибка по скорости

2. статизм

3. жесткость механических характеристик

Характеристики двигателя делятся на:

1. абсолютно жесткие характеристики ׀β׀=∞ (синхронный двигатель);

2. жесткие характеристики ׀β׀≥10 (асинхронные двигатели и двигатели постоянного тока независимого возбуждения);

3. мягкие характеристики ׀β׀<10 (двигатели постоянного тока последовательного возбуждения).

4. Абсолютно мягкие мех. Характеристики

Установленный режим работы двигателя с рабочей машиной возможен только в точке пересечения их механических характеристик.

Критерии устойчивой совместной работы: если β_д- β_рм<0, то режим совместной работы устойчив.

Для этих характеристик т.1 является устойчивой точкой совместной работы, а т.2 – неустойчивой.

Д.З. №3. Определить устойчивость совместной работы.

Режимы работы ЭП

Любой ЭП работает либо в двигательном, либо в генераторном режиме. В общем случае механическую характеристику можно разделить на 4 квадрата:

1 и 3 – двигательный режим;

2 и 4 – генераторный режим.

Двигательный режим:

Р _с – мощность, потребляемая из сети;

Р_в – мощность, отдаваемая на вал;

Δ Р – потери в двигателе.

1. Пусковой режим или режим КЗ

w=0 M=Mn=Mкз

2. Режим холостого хода.

w=w_xx M=Mxx Mxx≈(0,01÷0,05)Mн Мс=0

3. Режим идеального ХХ

w=w₀ Mc=-Mxx

2. Генераторное торможение с отдачей энергии в сеть (рекуперативное торможение).

w>w₀

M _∂<0

Д Р→Мд-Мс=0

РТ→-Мд+Мс

3. Т орможение-противовключением.

w >w₀ w<0

M>Mn

4. Динамическое торможение.

Совместная работа устойчива.

Х арактеристика двигателей постоянного тока независимого возбуждения

С хема замещения якорной цепи ДПТ

ДП – дополнительный полюс

Е- противо ЭДС вращения двигателя

Магнитный поток Ф [Вб]

n – [об/мин]

Уравнение для анализа характеристик ДПТ НВ в статических режимах используем второе уравнение Кирхгофа для схемы замещения:

для статического режима I_я = const

Uя=

уравнение электромеханических характеристик ДПТ НВ

w=f(Iя)

M

=Iя∙кФ Iя=

уравнение механических характеристик ДПТ НВ

Д опустимые токи для ДПТ общепромышленного назначения:

Допустимые значения токов якоря определяются условиями коммутации в коллекторно-щеточном узле. По этой причине пуск ДПТ НВ при подаче номинального напряжения на якорь является недопустимым режимом.

Естественной называется такая характеристика, которая получается при отсутствии добавочного сопротивления в цепи якоря и работе с номинальным напряжением и магнитным потоком. При изменении этих условий характеристика становится искусственной.

Паспортные или номинальные данные

Uян=[В], Рн[Вт], η[%], Іян[А], Рн=Uян∙Iян∙η, n[об/мин], Uнов[В]

S(S1÷S8)

Расчет недостающих параметров

1. 

2. ДПН НВ α=0,25-0,5

3. 

4. 

5. 

6. 

П оскольку характеристики ДПТ НВ представляют собой прямую, то достаточно 2 точки для её построения.

1. w=w₀ М=0

2. w=w_н М=М_Н

Д.З. Для электродвигателя с параметрами Р=1,1 кВт, U_як =220 В; ŋ_н=0,8, n_н=2000 об/мин рассчитать недостающие параметры α=0,5

- построить естественные электромеханические и механические характеристики;

- на естественной характеристике найти скорость

- построить искусственную характеристику при введении в цепь якоря добавочного сопротивления

- на искусственной характеристике найти

1. 

2. 

3. 

4. 

5.