Механические характеристики ДПТ в двигательном режиме.

Основными уравнениями, описывающими МПТ в двигательном режиме, являются:

Е = кФω (1)

М = кФI (2)

U = E + RI (3)

где R сопротивление цепи якоря R = R_Я + R_ДОБ

(4)

Решим ур-е (3) относительно E = U – RI; ; (5)

U – напряжение на зажимах якоря

E – э.д.с., наведенная в обмотке якоря

k – конструктивная постоянная машины

Ф – основной магнитный поток (поток возбуждения)

I – ток якоря

- угловая скорость вращения

Полученное уравнение представляет из себя зависимость угловой скорости вращения ЭД от тока якоря и называется электромеханической (скоростной) характеристикой двигателя.

Если (2) решать относительно I и подставить в (5)

; (6) - зависимость угловой скорости вращения от вращательного момента – уравнение механической характеристики ЭДПТ.

В общем случае, вращающий момент, развиваемый ЭД отличается от момента на валу на статический момент сопротивления. Если пренебречь статическим моментом сопротивления можно считать электромагнитный вращающий момент ЭД равным механическому моменту на валу; тогда уравнение (6) будет выражать зависимость угловой скорости вращения двигателя от механического момента (момента нагрузки) на его на валу.

Уравнения (5) и (6) представляют из себя линейные уравнение 1-го порядка, имеют графическое описание в виде прямых и могут быть построены по двум точкам.

Первая точка - точка пересечения с осью ординат

- угловая скорость идеализированного х.х.

Вторая точка - с осью абсцисс, определяется = 0 ;

на механической характеристике:

Величина М_к будет соответствовать наибольшее значение механической характеристики ( отсюда и название критический момент) и одновременно является координатой пересечения с осью абсцисс

1) М (I) = 0 ;

= ₂

2) = 0

В рассматриваемых уравнениях величина R представляла из себя сопротивление цепи якоря

R = R_я + R_доб

R_я - сопротивление обмотки якоря

Естественной скоростной ( механической) характеристикой ДПТ НВ называется характеристики, построения при U=Uном , Ф = Фном , при отсутствии добавочного сопротивления в цепи якоря Rдоб = 0.

Таким образом наклон скоростной и механической характеристик зависит от величины сопротивления цепи якоря и при отсутствии добавочных сопротивлений( естественные характеристики) наклон будет наименьшим. В общем случае второй член правой части уравнений (5) и (6) носит название перепад скоростей и обоз.

Искусственными характеристиками называют скоростные механические характеристики, постоянные при

1) U = U_НОМ ; Ф = Ф_НОМ ; R = var ; Rдоб = var

2) R =Rя = const; Ф = Ф_НОМ ; U = var

3) R =Rя ; U=Uном; Ф = var

Рассмотрим их по порядку.

1) R = var

Семейство реостатных характеристик имеет одну общую точку = _{0 ;} при этом с добавочного сопротивления наклон характеристик и соответственно их жесткость. Одновременно при добавочного сопротивления пусковой момент и перегрузочная способность двигателя.

2) относительно Uном U-ние можно изменять только в сторону , т.к. предельно допустимое U-ние определяется диэлектрической прочностью изоляции.

Семейство характеристик представляет из себя параллельные характеристики т.е. обладают одинаковой жестокостью. При этом при снижении U-ние М_пуск и перегрузочная способность.

3) Ф = var

;

Магнитный поток теоретически можно как , так и , однако практически магнитная система двигателя близко к насыщению ₂ = var; = var

Семейство скоростных характеристик имеет общую точку, находящиеся на оси абсцисс = 0

Семейство же механических характеристик общей точки не имеет, т.к. абсцисса М_к в свою очередь при изменении Ф будет изменяться М_к = КФI_КЗ

Т.о. при магнитного потока угловая скорость так же и одновременно М_пуск и перегрузочная способность двигателя.

При этом n - наклон и d - жесткость. Характерной особенностью искусственных механических характеристик при изменении магнитного потока является то, что в области малых нагрузок на валу двигателя угловой скорости -ся , а при нагрузках -ся в общем случае семейство искусственных характеристик при изменении Ф имеет некоторую закономерность, которую можно получить, если просуммировать все механические характеристики

Тогда эта будет выражать зависимость момента двигателя от угловой скорости вращения.

; Р = const, гипербола.