Характеристики и режимы при независимом возбуждении

При использовании в электроприводе постоянного тока двигателя с независимым возбуждением (напряжение возбуждения ток возбуждения сопротивление обмотки возбуждения рис. 3.3, а) уравнение

электромеханической характеристики получится подстановкой

(3.2) в (3.3) и решением относительно

Механическую характеристику получим, подставив в (3.4) ток,

выраженный из (3.1):

При заданных уравнения (3.4) и (3.5) однозначно определяют

связь между в любых режимах. Характеристики — это

прямые линии, проходящие через две характерные точки: М= 0, со = о>₀ и при они различаются лишь масштабами

по оси абсцисс.

Скорость (рис. 3.3, 6) соответствует режиму идеального

холостого хода: и направлены встречно.

Величина — перепад скорости под влиянием нагрузки.

Увеличив нагрузку при определенных условиях, которые рассматриваются ниже, можно прийти к режиму короткого замыкания:

При изменении полярности U характеристика займет положение, показанное на рис. 3.3 б штриховой линией.

Участки характеристики между точками где знаки сов-

падают, соответствуют, как было условлено ранее, двигательным режимам работы; участки с разными знаками — тормозным режимам.

Тормозные режимы — это генераторные режимы, поскольку механическая энергия, поступившая с вала машины, преобразуется в электрическую и передается через выводы машины. В зависимости от того, куда поступает электрическая энергия, различают три тормозных режима.

Торможение с отдачей энергии в сеть (рекуперативное) или генераторный режим работы параллельно с сетью. Если якорь двигателя вращать от некоторого постороннего источника со скоростью, превышающей скорость идеального холостого хода, то ЭДС двигателя будет больше приложенного напряжения, в результате чего ток в якоре двигателя и момент изменят свой знак. Механическая энергия, поступающая при этом на вал двигателя, преобразуется в электрическую и за вычетом потерь в двигателе рекуперируется в сеть.

На механических характеристиках торможению с отдачей энергии в сеть соответствуют участки (рис. 3.3, б).

Торможение противовключением или генераторный режим работы последовательно с сетью. В режиме противовключения изменяется знак скорости двигателя при сохранении знака момента или знак момента двигателя при сохранении знака скорости. Первый случай имеет место при воздействии активного момента статической нагрузки, превышающего момент короткого замыкания на данной характеристике.

В результате изменения знака скорости ЭДС двигателя будет совпадать с приложенным напряжением и ток в якоре определится выражением

Второй случай используется для останова двигателя путем изменения полярности напряжения, подводимого к его якорю.

Вследствие механической инерции скорость двигателя и ЭДС в начальный момент сохраняются неизменными, а ток будет равен

На механических характеристиках (рис. 3.3, б) торможению противовключением соответствуют участки

В режиме торможения противовключением энергия поступает в привод и со стороны механизма, и от сети и рассеивается в сопротивлениях

якорной цепи; в предыдущем случае энергия, поступающая от механизма, передавалась в сеть.

Динамическое торможение или генераторный режим работы независимо от сети. Если якорная цепь отключена от источника питания и замкнута на внешний резистор, то при вращении двигателя от внешнего источника или по инерции в якорной цепи индуцируется ЭДС и протекает ток создающий момент. Характеристики проходят через начало

координат — штрих-пунктирная линия на рис. 3.3, б. Энергия, поступившая с вала, рассеивается в тормозном резисторе.