Повна версія

Головна arrow Техніка arrow Електричний привід

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

СХЕМА ВКЛЮЧЕННЯ І СТАТИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ПОСЛІДОВНОГО ЗБУДЖЕННЯ

У загальному випадку схема силового ланцюга двигуна постійного струму послідовного збудження наведена на рис. 3.14.

Схема силового ланцюга двигуна постійного струму послідовного збудження

Мал. 3.14. Схема силового ланцюга двигуна постійного струму послідовного збудження

Позначення, прийняті на рис. 3.14, ті ж, що і на рис. 3.1 для двигуна постійного струму незалежного збудження.

Рівняння електромеханічної характеристики двигуна послідовного збудження, так само як і для двигуна незалежного збудження, визначається виразом (3.3)

де - опір ланцюга обмотки якоря, що складається з опору обмотки якоря, додаткових полюсів, обмотки збудження і додаткового опору цінуй обмотки якоря.

При зміні навантаження на валу двигуна кутова швидкість буде змінюватися як за рахунок падіння напруги на опорах якірного ланцюга, так і за рахунок збільшення потоку збудження Ф. У двигуна постійного струму послідовного збудження обмотка збудження включена послідовно з обмоткою якоря, тому струм обмотки якоря є одночасно і струмом обмотки збудження. Залежність потоку збудження від струму збудження двигуна представлена універсальної кривої намагнічування на рис. 3.12, залежність 1. Крива намагнічування не має точного аналітичного вираження і в розрахунках

зазвичай апроксимується відрізками прямих. Як варіант, на рис. 3.12 крива намагнічування аппроксимирована двома прямими відрізками 2:

при ; (3.31)

при , (3.32)

де - коефіцієнт пропорційності між струмом і потоком кривої намагнічування; - потік насичення кривої намагнічування двигуна. Підставами (3.31) в (3.3), отримаємо рівняння електромеханічної характеристики двигуна послідовного збудження при лінійної залежності потоку збудження від струму якоря

(3.33)

Залежність (3.33) носить гіперболічний характер.

При токах якоря двигуна, великих номінального струму і прийнятому законі апроксимації, потік двигуна стабілізується і стає рівним . На цій ділянці роботи електродвигуна його електромеханічна характеристика описується рівнянням

(3.34)

Вираз (3.34) - рівняння прямої лінії. Таким чином, при великих навантаженнях залежність між кутовою швидкістю двигуна та струмом обмотки якоря лінійна.

При прийнятої апроксимації графік електромеханічної характеристики двигуна постійного струму послідовного збудження наведено иа рис. 3.15, а.

Електромагнітний момент двигуна постійного струму визначається залежністю (3.4)

Підставивши в (3.4) вираз для потоку (3.31) і вирішивши отримане рівняння щодо струму якоря I , матимемо

(3.35)

Спільне рішення виразів (3.35) і (3.33) дозволяє отримати рівняння механічної характеристики двигуна послідовного збудження при малих навантаженнях на валу двигуна:

Залежність (3.36) носить гіперболічний характер.

При великих навантаженнях, коли потік обмежується на рівні Φ1, механічна характеристика двигуна послідовного збудження визначається виразом

(3.37)

При прийнятої апроксимації графік механічної характеристики двигуна постійного струму послідовного збудження наведено на рис. 3.15, б.

Електромеханічна (а) і механічна (б) характеристики двигуна послідовного збудження

Мал. 3.15. Електромеханічна (а) і механічна (б) характеристики двигуна послідовного збудження

Аналіз рівнянь (3.33) і (3.36) показує, що електромеханічні і механічні характеристики, хоча і носять гіперболічний характер при малих навантаженнях, але не збігаються навіть побудовані у відносних одиницях.

Особливість електромеханічної та механічної характеристик двигуна послідовного збудження є те, що:

  • • вони нелінійні при малих навантаженнях і стають практично лінійними при навантаженнях більших, ніж номінальна;
  • • теоретично вони не мають швидкості ідеального холостого ходу. На практиці за рахунок залишкового потоку намагнічування швидкість ідеального холостого ходу існує і визначається рівнянням

(3.38)

однак вона досить велика, тому двигуни послідовного збудження не можна включати без навантаження, щоб уникнути їх руйнування від відцентрових сил.

Рівняння (3.33), (3.34) і (3.36), (3.37) не дозволяють провести розрахунок статичних електромеханічних і механічних характеристик двигуна постійного струму послідовного збудження, так як відсутня інформація для визначення конструктивного коефіцієнта до двигуна і коефіцієнта пропорційності до н між струмом і потоком кривої намагнічування двигуна.

У більшості практичних випадків для розрахунку реальних природних електромеханічних і механічних характеристик використовують універсальні характеристики. Універсальні характеристики двигунів послідовного збудження типів МП, ДП і Д потужністю до 10 кВт наведені на рис. 3.16. Вони являють собою залежність відносних значень швидкості і моменту від відносного струму обмотки якоря , де - номінальні значення швидкості, моменту і струму якоря.

Універсальні характеристики двигунів послідовного збудження типів МП.  ДП і Д

Мал. 3.16. Універсальні характеристики двигунів послідовного збудження типів МП. ДП і Д

У каталожних даних двигунів послідовного збудження зазвичай наводяться такі параметри:

  • - номінальна потужність двигуна, кВт;
  • - номінальна частота обертання, об / хв;
  • - номінальна напруга обмотки якоря, В;
  • - номінальний струм якоря, А;
  • - номінальний ККД, о. е.

Порядок розрахунку природних електромеханічної та механічної характеристик двигуна послідовного збудження наступний:

• визначається номінальна кутова швидкість

• визначається номінальний момент на валу двигуна

  • • здасться довільне відносне значення струму , і відкладається на графіку універсальної характеристики двигуна послідовного збудження;
  • • визначаються відповідні току , відносні значення кутової швидкості і моменту ;
  • • перераховуються відносні значення струму, швидкості та моменту на абсолютні значення

  • • будується права декарговая система координат для електромеханічних і механічних характеристик в абсолютних одиницях;
  • • абсолютні значення струму швидкості і моменту відкладаються в

відповідній системі координат і ;

• аналогічні обчислення проводяться і для інших значень струму

• по відкладеним точках будуються природні електромеханічні і механічні характеристики двигуна послідовного збудження.

 
<<   ЗМІСТ   >>