Уравнение электромеханической характеристики ДПТ с НВ
Схема включения ДПТ с НВ представлена на рис. 2
Рис. 2. Схема включения ДПТ с НВ.
Для ДПТ с НВ справедлива система уравнений, описывающая его статическое состояние:
(1.1)
где 
- напряжение питания якорной цепи, В; 
- суммарное сопротивление якорной цени, Ом, 
, 
- сопротивления обмотки якоря, 
- добавочное сопротивление в цепи якоря; 
- электромагнитный момент, Н•м; 
ток якоря, А; 
- угловая скорость вращения двигателя, рад/с; 
- ЭДС вращения якоря, В; 
и 
- коэффициенты пропорциональности; 
- постоянная ДПТ ( 
- число пар полюсов; 
- число активных проводников обмотки якоря; 
- число пар параллельных ветвей обмотки якоря );.
При использовании системы СИ имеет место численное равенство коэффициентов пропорциональности, которые можно обозначить 
: 
, где 
- конструктивный коэффициент двигателя, 
- магнитный поток, Вб.
Решая совместно первые два уравнения в системе (1.1) можно получить уравнение электромеханической характеристики ДПТ, которое определяет зависимость 
:
(1.2)
Графическое изображение электромеханической характеристики
Из пропорциональной связи между и следует, что графики механической и электромеханической характеристик ДПТ с НВ при соответствующем масштабировании по оси абсцисс величин и совпадают, поэтому часто обозначение оси абсцисс приводится как 
.
Из анализа уравнения электромеханической характеристики (1.2) следует, что она может быть представлена прямой линией (рис. 3) при неизменных , и .
Характеристика, полученная при номинальном значении напряжения на якоре Uном, номинальном магнитном потоке Фном и отсутствие внешних резисторов в якорной цепи, называется естественной. При изменении хотя бы одного из указанных параметров электромеханическая характеристика называется искусственной. Таким образом, ДПТ с НВ обладает лишь одной естественной характеристикой и множеством искусственных.
Рис. 3. Механические (электромеханические) характеристики ДПТ с НВ в двигательном режиме при различных значениях добавочного сопротивления 
< 
.
Анализ уравнений электромеханической характеристики
Скорость холостого хода
При 
имеет место режим идеального холостого хода и при этом
(1.3)
Ток короткого замыкания
С увеличением нагрузки на валу ДПТ возрастает и ток якоря , т.к. 
, а это в свою очередь ведет к снижению . Если к якорю подведено напряжение, то при 
имеет место режим короткого замыкания, при котором, как следует из (1.2), ток короткого замыкания (называемый также пусковым током)
. (1.4)
Максимальное значение тока короткого замыкания имеет место при 
, когда 
, и оно может в десятки раз превышать величину номинального значения 
тока якоря двигателя, т. к. величина сравнительно малая.
Реально режим короткого замыкания имеет место кратковременно, при пуске двигателя и при стопорении двигателя моментом сопротивления.
Ограничение величины 
При прямом пуске двигателя значения тока 
, поэтому якорная обмотка может быстро перегреться и выйти из строя. Кроме того, большие токи негативно влияют и на работоспособность щеточно-коллекторного узла.
Это обуславливает необходимость ограничения до допустимой величины либо введением дополнительного сопротивлений в якорную цепь , либо уменьшением значения питающего напряжения .
Величина максимально допустимого тока 
определяется коэффициентом перегрузки по току
, (1.5)
обычно принимающим значения от 2 до 5, в зависимости от типа двигателя.
Максимально допустимый ток короткого замыкания должен соответствовать неравенству
. (1.6)
Для микродвигателей обычно осуществляется прямой пуск без добавочных сопротивлений, но с ростом габаритов ДПТ необходимо производить реостатный пуск, особенно если привод с ДПТ используется в напряженных режимах с частыми пусками и торможениями.
Практически следует помнить, что, если не ограничивать пусковые токи, то частыми пусками можно сжечь обмотку якоря ДПТ.
С введением в цепь якоря жесткость электромеханической характеристики уменьшается, что и видно на рис. 3.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 2045; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!