- •Двигателя постоянного тока с независимым возбуждением»
- •Оглавление
- •2. Приборы и оборудование
- •3. Теоретическая часть
- •3.1. Конструкция дпт
- •3.2. Уравнение электромеханической характеристики дпт с нв
- •3.2.1. Графическое изображение электромеханической характеристики
- •3.2.2. Анализ уравнений электромеханической характеристики
- •3.3. Уравнение механической характеристики дпт с нв
- •3.3.1. Графическое изображение механической характеристики
- •3.4. Способы регулирования угловой скорости вращения
- •3.4.1. Реостатное регулирование угловой скорости вращения дпт с нв
- •3.4.2. Регулирование угловой скорости вращения изменением потока возбуждения дпт с нв
- •3.5. Четырех квадрантная система координат
- •3.6. Тормозные режимы работы дпт с нв
- •3.6.1. Генераторное (рекуперативное) торможение
- •4. Описание лабораторного стенда
- •4.1. Приборный блок
- •Перечень основных узлов стенда
- •4.2.Электромашинный агрегат.
- •5. Указания мер безопасности.
- •6. Указания по выполнению лабораторной работы
- •6.1. Проверка наличия напряжения питания на стенде
- •6.2. Экспериментальное исследование реостатного регулирования скорости вращения дпт с нв.
- •6.2. Экспериментальное исследование способа регулирования скорости вращения дпт с нв изменением напряжения питания якорной обмотки.
- •6.2. Экспериментальное исследование способа регулирования скорости вращения дпт с нв изменением потока возбуждения.
- •7. Указания по оформлению отчета
- •Цель работы.
- •8. Контрольные вопросы
- •9. Список использованой литературы.
3.3. Уравнение механической характеристики дпт с нв
С учетом третьего уравнения в (4.1) уравнение (3.2) можно переписать в виде зависимости - которая представляет собой механическую характеристику ДПТ:
(3.7)
Данное уравнение определяет зависимость угловой скорости вращения от момента на валу двигателя. Т.к. в статике вращающий момент равен моменту сопротивления на налу ДПТ, то это уравнение определяет зависимость от .
Следует отметить, что величина электромагнитного момента превышает выходной момент на валу на величину, соответствующую потерям в стали и механическим потерям от трения, но в большинстве практических расчетов указанными потерями можно пренебречь.
Коэффициент пропорциональности можно считать постоянным для тех ДПТ с НВ, у которых имеются компенсационные обмотки или в случае, когда можно пренебречь влиянием реакции якоря на величину . В общем же случае влияние поперечной реакции якоря на величину магнитного потока ведет к нарушению линейности механической характеристики по мере увеличения тока.
3.3.1. Графическое изображение механической характеристики
Из выражения (3.7) следует, что графически механическая характеристика ДПТ с НВ может быть представлена прямой линией с двумя характерными точками - скоростью холостого хода и моментом короткого замыкания , который также называется пусковым. Величина определяется по формуле
(3.8)
C введением добавочного сопротивления в цепь якоря жесткость механических характеристик также падает, что с успехом используется при регулировании скорости вращения ДПТ.
По аналогии с электромеханическими характеристиками различают естественную и искусственные механические характеристики.
Уравнения механической характеристики можно переписать в виде
, (3.9)
где .
3.4. Способы регулирования угловой скорости вращения
Из уравнения механической характеристики (3.7) следует, что принципиально может регулироваться изменением , и .
Следует отметить, что естественный перепад угловой скорости вращения с увеличением нагрузки не входит в понятие регулирования .
Диапазон регулирования скорости вращения
Одним из основных параметров, характеризующих способы регулирования угловой скорости вращения, является диапазон регулирования . который в электроприводе определяется как отношение максимальной скорости вращения к минимальной :
. (3.10)
Как правило, диапазон регулирования представляют в числах в виде соотношения, например, 100:1 и т. п. Естественно диапазон регулирования увязывается с требуемой стабильностью скорости при заданном отклонении момента.
Регулирование скорости вращения изменением питающего напряжения
Как следует из выражения (3.7) при изменении питающего напряжения можно получить семейство параллельных механических характеристик (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Механические характеристики ДПТ с НВ при различных напряжениях на якоре:
Фактически имеется возможность только уменьшать напряжение питания якоря относительно его номинального значения , т.е. возможно регулировать угловую скорость вращения только вниз от основной (соответствующей естественной характеристике). Это обусловлено тем, что уже на стадии своего проектирования ДПТ рассчитывается на конкретное номинальное напряжение, превышение которого может привести к пробою изоляции.