Схема включения и статические характеристики двигателей постоянного тока с независимым возбуждением, работающих в электроприводах

Электрическая машинаСтатические характеристики электроприводов зависят от технологического процесса, выполняемого производственным механизмом, а уже по статическим характеристикам выбирают тип электродвигателя, который необходим для выполнения технологических процессов данного производственного механизма.

Статические характеристики зависят от типа двигателя, а у двигателей постоянного тока – от способа возбуждения.

Схема включения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением

Схема включения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.

Для того чтобы двигатель привести во вращение на обмотку возбуждения надо подать напряжение, по обмотке возбуждения потечет ток iδ и в машине создастся основной магнитный поток Фδ. Затем на обмотку якоря нужно подать напряжение, по обмотке якоря потечет ток Iа и в якоре возникнет ЭДС Eа. На валу двигателя возникнет момент M и вращаться он будет со скоростью ω. Собственное сопротивление двигателя rа состоит из сопротивления обмотки якоря rоя,сопротивления дополнительных полюсов rдп, сопротивления компенсационной обмотки для машин мощностью больше 7 кВт и сопротивления в щеточном аппарате.

rа = rоя + rдп + rко + rщ

Rа = rа + Rдоб

Вообще и якорь и обмотка возбуждения обладают индуктивным сопротивлением, но оно настолько мало, что обычно не учитывается при расчетах.

ω = (U – Iа·Rа) / (CM·Фδ) – уравнение (1)

Связь между скоростью вращения и током якоря выражается зависимостью (1) и называется уравнением электромеханической характеристики двигателя постоянного тока.

M = CM·Фδ·Iа

Iа = M / (CM·Фδ)

ω = U / (CM·Фδ) = (M · Rа) / (CM·Фδ)2 – уравнение (2)

Зависимость (2) называется уравнением механической характеристики двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.

Как видно из уравнений (1) и (2) и электромеханическая и механическая характеристики представляют собой линейные зависимости между скоростью и током, скоростью и моментом.

Электромеханическая и механическая характеристики двигателя постоянного тока с независимым возбуждением

Электромеханическая и механическая характеристики двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.

Электромеханическая и механическая характеристики имеют одинаковый вид в разном масштабе.

точка A: Iа=0; ω=ω0=1/(CM·Фδ);
точка B: ω=0; Iа=Iп=U/Rа.

Уравнение механической характеристики:

ω = ω0 – Δω

Δω = (M·Rа) / (CM·Фδ)2

Δω называется перепадом скорости относительно скорости идеального холостого хода под действием нагрузки.

Характеристики 1 и 2 отличаются только полярностью на якоре двигателя. Характеристика 3 может быть получена по следующией схеме:

Схема двигателя постоянного тока с независимым возбуждением для получения характеристики реостатного торможения

Схема двигателя постоянного тока с независимым возбуждением для получения характеристики динамического (реостатного) торможения.

3 – характеристика реостатного торможения.

Если напряжение равно нулю, то ω = -Δω.

ω = -[(M·Rа) / (CM·Фδ)2] – уравнение 3-й характеристики.

Закладка Постоянная ссылка.