80. Механические характеристики эд. Показатели механических характеристики эд.
Аналитическое выражение механической характеристики двигателя может быть получено из уравнения равновесия напряжений, составленного для якорной цепи схемы.
При
установившемся режиме работы двигателя
приложенное напряжение
уравновешивается падением напряжения
в якорной цепи
и
наведенное в якоре ЭДС вращения
т.е.
(3.1)
здесь
I
- ток в
якорной цепи двигателя, А;
R
– суммарное
сопротивление якорной цепи, включающее
внешнее сопротивление резистора
и внутреннее сопротивление якоря
двигателя
(при наличии дополнительных полюсов
учитывается и их сопротивление);
(3.2)
где
-
коэффициент, зависящий от конструктивных
данных двигателя,
(р
– число пар
полюсов двигателя ; N
– число активных проводников обмотки
якоря ; а
– число пар
параллельных ветвей обмотки якоря) ;
и
- соответственно магнитный поток, Вб,
и угловая скорость двигателя, рад/c.).
Если в (3.1) вместо Е подставим ее значение Е из (3.2), то получим уравнение для скорости двигателя:
(3.3)
Уравнение (3.3) представляет собой зависимость скорости двигателя от тока якоря.
Такая
зависимость
называется электромеханической
характеристикой двигателя.
Для получения уравнения механической характеристики необходимо найти
зависимость скорости от моментов двигателя. Это легко сделать, если учесть, что момент, развиваемый двигателем, связан с током якоря и магнитным потоком простой зависимостью, а именно:
(3.4)
Подставив в (3.3) значение тока I, найденное из (3.4), получим выражение для механической характеристики :
(3.5.)
или
(3.6)
где
(3.7)
Механические характеристики электродвигателей можно разделить на четыре основные категории :
1. Абсолютно жесткая механическая характеристика - это характеристика, при которой скорость с изменением момента остается неизменной. Такой характеристикой обладают синхронные двигатели.
2. Жесткая механическая характеристика - это характеристика, при которой скорость с изменением момента хотя и уменьшается, но в малой степени. Жесткой механической обладают двигатели постоянного тока независимого возбуждения, а также асинхронные двигатели в пределах рабочей части механической характеристики.
3. Мягкая механическая характеристика - это характеристика, при которой изменением момента скорость значительно изменяется. Такой характеристикой обладают двигатели постоянного тока последовательного возбуждения, особенно в зоне малых моментов. Для этих двигателей жесткость не остается постоянной для всех точек характеристик.
4. Абсолютно мягкая механическая характеристика - это характеристика, при которой момент двигателя с изменением угловой скорости остается неизменным. Такой характеристикой обладают, например, двигатели постоянного тока независимого возбуждения при питании их от источника тока или при работе в замкнутых системах электропривода в режиме стабилизации тока якоря.