3 Механічні характеристики дпс

Номінальний електромагнітний момент в двигуновому режимі роботи більший, ніж номінальний момент на його валу Мном на величину, яку називають моментом холостого ходу (Мх.х) або моментом втрат на тертя в підшипниках і вентиляцію та втрат в сталі:

Момент холостого ходу Мх.х порівняно малий, тому з достатньою для практики точністю при розрахунках МХ можна ним нехтувати і вважати, що момент на валу ЕД дорівнює його електромагнітному моменту.

Аналітичний вираз статичної ЕМХ ДПС з будь-ким збудженням:

Підставивши в рівняння значення струму з формули одержимо рівняння статичної МХ ДПС з будь-яким збудженням:

При використанні аналітичних виразів МХ ЕД момент втрат відносять до моменту навантаження, тобто вважають, що підшипники ЕД і його вентилятор є елементами РМ. У цьому випадку заміна моменту на валу ЕД електромагнітним не дає суттєвих відхилень в результатах розрахунків.

ДПС НЗ, як правило, працюють при незмінному номінальному магнітному потоці Фном, тому добуток кФном є постійною величиною, яку позначають Сном. В рівнянні вона зв’язує ЕРС та швидкість обертання і називається коефіцієнтом ЕРС, а в рівнянні момент і струм якоря і називається коефіцієнтом моменту. Розмірність коефіцієнта ЕРС – В/с^-1, а коефіцієнта моменту

- Н м/А. З врахування сказаного рівняння електромеханічної характеристики ДПС НЗ має вигляд:

а рівняння механічної характеристики:

де — швидкість ідеального холостого ходу, яка має місце при Ія = 0 для ЕМХ і М = 0 для МХ.

З рівнянь випливає, що при параметрах Uном, Фном і Rдв ЕМХ і МХ ДПС НЗ у прямокутній системі координат зображаються прямими лініями (рис. 4 і рис. 5) з ординатами та кутовими коефіцієнтами і які є тангенсами кутів нахилу ліній ЕМХ і МХ до осі абсцис.

Рисунок 4 — Електромеханічні характеристики ДПС НЗ:

а) при номінальному магнітному потоці;

б) при ослабленому магнітному потоці.

При постійному магнітному потоці кут нахилу ліній ЕМХ і МХ пропорційний опору якірного кола.

Коефіцієнт с_ном можна визначити з рівняння, записаного для точки номінального режиму роботи двигуна:

ЕМХ і МХ бувають природними і штучними. Природні характеристики одержують при номінальних значеннях напруги і магнітного потоку та відсутності додаткового опору в колі якоря. При інших значеннях вказаних величин характеристики штучні. Кожний двигун має по одній природній ЕМХ і МХ та безліч штучних характеристик.

Рисунок 5 — Механічні характеристики ДПС НЗ:

а) при номінальному магнітному потоці;

б) при ослабленому магнітному потоці.

Інколи рівняння записують у такій формі:

де — перепад кутової швидкості, який визначається:

Оскільки природні ЕМХ (рис. 4, а) і МХ (рис. 5, а) зображуються похилими прямими лініями, то їх можна побудувати за двома із трьох точок, координати яких найлегше визначити. Координати точок відповідають: першої — другої — третьої — При побудові природних характеристик краще користуватися координатами перших двох точок.