2. Механическая характеристика:

Подставив в (2.5) ток определенный из (2.4) Iя = M / (Cm * Ф), получим:

 = o - Iя * R / (Cm * Ф) = o - M * R / (Cm² * Ф²)

Или

М = (o -  ) * Cm² * Ф² / R (2.6)

При U=Uн и при Rd=0 характеристика называется естественной характеристикой. Естественная характеристика имеет малый наклон, т.е. жесткая.

Рис. 2.1.2. Механическая характеристика.

Независимое и параллельное возбуждение.

1-R=Rя - естественная, 2, 3- R=Rя+Rd - искусственная.

При М=Мн , ω = ωн - номинальный режим.

Характеристика с сопротивлением в цепи ротора называется искусственной, или реостатной ее наклон большой и она является мягкой.

3. Жесткость характеристики.

Модуль статической жесткости механической характеристики можно определить из выражения:

 = dM / d

AV-PRIV.2.1.4. 09.09.05. 02.07.06.

Подставим в нее данные М из (2.6)

М = (o -  ) * Cm² * Ф² / R

получим:

 = |dM / d | = (Cm² * Ф²)/ R = Cd²/ R

или М = (o -  ) * 

Для естественной характеристики  = 8 - 30.

4. Тормозные режимы.

Имеются следующие тормозные режимы:

1. Рекуперативное торможение. (Генераторный режим).

2. Торможение противовключением.

3. Динамическое торможение.

1. Рекуперативное торможение возникает при вращении двигателя со скоростью большей скорости холостого хода ωo, рисунок 2.1.3.

Для рекуперативного торможения момент на валу двигателя меняет знак. В этом случае согласно (2) механическая характеристика проходит через точку o.

 = 0 + M * (Rя + Rd) / (Cm² * Ф²) = 0 + M / 

Этот режим торможения является очень экономичным, т. к. энергия

торможения возвращается в сеть.

2. Торможение противовключением возникает при вращении двигателя в сторону противоположную естественному вращению, рис. 2.1.3.

В этом случае ЭДС меняет свое направление на обратное.

Iя = (U + E) / R = (U + Cm * Ф *  ) / R =

= U / Rs + Cm * Ф *  / Rs = Ik + Cm * Ф *  / Rs

AV-PRIV.2.1.5. 09.09.05. 02.07.06.

Так как для ограничения тока необходимо введение сопротивления

Rя* + R* = 1 - 0.8 то жесткость механической характеристики не будет превосходить β = 1 - 1.3 в то время как жесткость естественных характеристик в режиме двигателя составляет β = 30 - 8.

Рис. 2.1.3. Режимы работы двигателя.

1- Двигательный режим, естественная характеристика Rd=0. Момент сопротивления Мс, частота вращения ω1.

2,3 - Двигательный режим, искусственные характеристики, Rd3>Rd2>0.

4. Режим противовключения.

AV-PRIV.2.1.6. 09.09.05. 02.07.06.

3. Динамическое торможение возникает при вращении двигателя с обмоткой якоря замкнутой на сопротивление, т.е. в режиме генератора, рисунок 2.1.4.

Рисунок 2.1.4. Схема включения двигателя параллельного возбуждения обеспечивающая динамическое торможение.

Уравнение скоростной характеристики может быть получено из уравнения характеристики генератора при U=0.

U = 0 = E + Iя * Rs = Cm *  * Ф + Iя * Rs

или

 = - Rs * Iя / (См * Ф)

Соответственно уравнение механической характеристики получим, подставляя величину Iя из уравнения M = Cm * Iя * Ф.

 = - Rs * M / (См * Ф)² = - M / 

Характеристики проходят через точку =0.

Модуль статической жесткости механической характеристики зависит от величины сопротивления включенного в цепь якоря.

 = Cm² * Ф²/ (Rя+Rd)

AV-PRIV.2.1.7. 09.09.05. 02.07.06.