Расчет и построение естественных характеристик
Схема включения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Схема включения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.
Якорь двигателя М и его обмотка возбуждения ОВ обычно получают питание от разных, независимых друг от друга источников (преобразователей) напряжения U и UB, что позволяет отдельно регулировать напряжение на якоре и на обмотке возбуждения.
Уравнения естественных электромеханической и механической характеристик данного двигателя имеют вид:
(1.1)
(1.2)
где U - напряжение на якоре двигателя;
I -ток якоря двигателя;
М - момент, развиваемый двигателем;
-
угловая скорость двигателя;
rя+
rдп
- суммарное сопротивление якорной цепи
двигателя;
Ф - магнитный поток двигателя;
k - конструктивный коэффициент.
Из
(1.1) и (1.2) видно, что характеристики
двигателя линейны при условии Ф=const и
могут быть построены по двум точкам.
Такими точками выбираются точка
идеального холостого хода (I=0;
М=0;
)
и точка номинального режима (I=
IH
; М =МН;
).
Значение IH приводится в каталожных данных. Остальные величины определяются но нижеприведенным выражениям:
(1.3)
где
- номинальная скорость двигателя, об/мин;
(1.4)
(1.5)
(1.6)
Далее строим естественную механическую характеристику, обеспечивающую подъем груза со скоростью ω= ω2П в первом квадранте, а характеристику, обеспечивающую спуск груза со скоростью ω= ω3С - в третьем квадранте, как зеркальное отображение естественной характеристики первого квадранта (рисунок 2).
Так как спуск груза, создающего момент сопротивления, равный номинальному моменту двигателя, работающего на естественной характеристике, должен происходить в режиме рекуперативного торможения (РТ), естественную характеристику для обратного направления вращения продолжаем в область четвертого квадранта и определяем величину скорости ω= ω3С=165,317
ω3С=165,317
ω2П=147,655
Расчет и построение реостатных характеристик
Реостатные
механические характеристики, как и
естественные, строятся по двум точкам:
точке идеального холостого хода (М=0;
)
и точкам статических режимов при номинал.
нагрузке (М =МН;
и
)
(рисунок 3). Скорость спуска
обеспечивается на реостатной характеристике
в режиме торможения противовключением
(ТПВ). Величина этой скоро¬сти определяется
по выражению:
(1.7)
Уравнение реостатной электромеханической характеристики данного двигателя имеет вид:
(1.8)
где Rp - сопротивление, включаемое последовательно с якорем двигателя.
Подставив
в (1.8) U=UH,
I=
IH,
а также скорости
и
,
получим значения необходимых сопротивлений:
(1.9)
(1.10)
