4. Регулирование скорости дпт пв шунтированием якоря резистором

Регулирование скорости шунтированием якоря резистором используется для получения пониженных скоростей ЭП с ДПТ ПВ и деленной скорости его идеального холостого хода.

Наибольшее распространение получила схема (рис. 57), в которой шунтирующий якорь 1 резистор R_ш и последовательно включенный резистор R_n вместе с обмоткой возбуждения 2 образуют делитель напряжения. За счет этого к якорю двигателя подводится пониженное напряжение, и его характеристики будут располагаться ниже естественной.

Рисунок 57 – Схема включения ДПТ ПВ при регулировании скорости шунтированием якоря резистором

Особенностью рассматриваемой схемы является также то, что при нулевом токе якоря ток возбуждения за счет наличия резистора R_ш не равен нулю, поэтому отличен от нуля магнитный поток и двигатель имеет определенную скорость идеального холостого хода ω₀.

Из анализа электромеханической характеристики (кривая 1 рис. 58, а) видно, что при скорости двигателя  > ω₀ ток в якоре меняет свое направление, и ток возбуждения по мере роста скорости уменьшается. При стремлении тока якоря к значению I = - U/R_ш ток возбуждения и магнитный поток стремятся к нулю, а скорость – к бесконечности (рис 58,а).

Из анализа механической характеристики (кривая 2 рис.58, б): при ω = ω₀ ток I = 0 и момент М = 0, а при I —> - U/R_ш поток Ф→0и момент М→ 0. Момент двигателя, равный нулю при ω = 0 и ω —>∞ в промежуточном интервале скорости имеет максимум М_мах.

Рисунок 58 – а) электромеханическая характеристика, б) механическая характеристика при регулировании скорости шунтированием якоря резистором

Показатели регулирования:

- диапазон регулирования скорости Д = (5...6):1;

- плавность регулирования, определяемая плавностью изменения сопротивлений R_ш и R_n;

- регулирование осуществляется вниз от основной скорости при постоянном моменте нагрузки;

- экономичность этого способа невысока из-за значительных потерь мощности в цепи якоря, поэтому он используется для регулирования скорости двигателей небольшой мощности или при кратковременной работе ЭП на пониженных скоростях.

5. Задачи

Задача 1. ДПТ ПВ с параметрами Рном = 24 кВт, U_НОМ = 220 В, I_НОМ = 126 А, n_НОМ = 700 об/мин, Ra +Rов = 0,11 Ом работает с номинальной нагрузкой. Какое добавочное сопротивление надо включить в цепь якоря, чтобы при той же нагрузке уменьшить скорость двигателя в 2 раза?

Решение

Отношение скоростей на естественной и искусственной характеристиках:

Добавочное сопротивление Rд, Ом

Задача 2. Для ДПТ ПВ с параметрами U_НОМ = 220 В, I_НОМ = 46,5 А, = 0,5 Ом , е = 100 рад/с, и = 50 рад/с рассчитать сопротивление добавочного резистора Rд, включение которого в цепь якоря позволит снизить ток двигателя в первый момент пуска до уровня Iдоп = 2 I_НОМ

Решение

Добавочное сопротивление Rд, Ом

Задача 3. Для ДПТ ПВ с параметрами Рном = 8 кВт, U_НОМ = 220 В, I_НОМ = 46,5 А, n_НОМ = 800 об/мин, ном = 0,78 рассчитать сопротивление добавочного резистора Rд, при включении которого электромеханическая характеристика пройдет через точку с координатами и = 50 рад/с, Iи = 40А и построить эту характеристику.

Решение

Суммарное сопротивление обмоток якоря и возбуждения Ra+Rов, Ом

Номинальная угловая скорость ном, рад/с

Для построения естественной электромеханической характеристики ДПТ ПВ необходимо пересчитать значения токов I и угловых скоростей  в действительных единицах:

Полученные значения занести в таблицу 4

Таблица 4 – Для построения естественной электромеханической характеристики

I0	0,4	0,8	1,2	1,6	2
0	1,8	1,1	0,9	0,8	0,6
I,A	18,6	37,2	55,8	74,7	93
, рад/с	151	92	75	63	50

Естественная электромеханическая характеристика показана на рис. 59

По естественной характеристике (рис. 59) для тока I_и = 40А определить _е:

_е = 90 рад/с

Добавочное сопротивление R_д, Ом

По естественной характеристике (рис. 59) для ряда значений тока I^*_и определить значения скорости ^*е (таблица 5).

Таблица 5 – Зависимости скорости от тока

I*и, А	20	40	60	80	100
*е, рад/с	130	90	74	60	48

Рисунок 59 – Естественная электромеханическая характеристика ДПТ ПВ

Подставляя значения I^*и и ^*е в формулу, рассчитывается , рад/с

Найденные значения ωи сводятся в таблицу 6

Таблица 6 – Зависимости скорости от тока

I0и, А	20	40	60	80	100
0е, рад/с	130	90	74	60	48
и, рад/с	103	50	20	-4	-23

Используя значения из таблицы 6, строится искусственная электромеханическая характеристика (рис. 60 зависимость 2)

Рисунок 60 – Естественная и искусственная характеристики ДПТ ПВ