2.2 Відповіді на питання

2.2.1 Схема включення ДПТ НВ має вигляд

де Uя- напруга якоря;

Uв- Напруга обмотки збудження;

Якірний ланцюг включає в себе обмотку якоря, обмотку додаткових полюсів, компенсаційну обмотку.

2.2.2. Рівняння механічної характеристики ДПТ НВ :

де к- конструктивна постійна двигуна;

Ф - магнітний потік;

М- момент двигуна;

R_яΣ- сумарний опір якірного ланцюга. Швидкість ідеального холостого ходу ω₀ визначається з рівняння механічної характеристики, вважаючи М=0

Момент короткого замикання М_КЗ визначається з рівняння механічної характеристики при ω=0

Жорсткість механічної характеристики ДПТ НВ- β визначається з рівняння механічної характеристики шляхом його диференціюванням по ω:

2.2.3 На табличці вказуються наступні номінальні данні двигуна: потужність, напруга, число обертів за хвилину, струм якоря, к.п.д., а також режим роботи і маса.

Приблизно сумарний опір якірного ланцюга можна розрахувати з умови, що половина втрат потужності в двигуні має місце в якірному ланцюзі

де ƞ_n номінальний к.к.д. двигуна.

2.2.4 Номінальний момент на валу визначається

де n_n - номінальна швидкість в об/хв.

Конструктивна постійна двигуна розраховується по відношенню

де p - число пар полюсів обмотки збудження;

N - число активних провідників обмотки якоря;

а - число паралельних гілок обмотки якоря.

При виконанні інженерних розрахунків зручно визначати величину кФ_н по формулі

5. Природною механічною характеристикою ДПТ НВ називається механічна характеристика, отримана при відсутності додаткового опору в якірному ланцюзі, номінальній напрузі і номінальному магнітному потоці, при нормальній схемі включення двигуна.

6. Сімейство механічних характеристик ДПТ НВ при введенні в ланцюг його додаткового опору Rд має вигляд

Сімейство механічних характеристик ДПТ НВ при зміні якірної напруги Uя має вигляд

Сімейство механічних характеристик ДПТ НВ при зміні магнітного потоку має вигляд

2.2.7 Для того, щоб перевести двигун в режим рекуперативного гальмування необхідно створити умови, при яких момент опору М_С1 не перешкоджає руху двигуна, а сприяє йому (М_С2). В цьому випадку робоча точка переміщається за характеристикою в II квадрант, швидкість двигуна стає більше швидкості ідеального холостого ходу. При цьому Е>Uя, струм якоря міняє напрям і двигун починає працювати як генератор. Механічна енергія перетвориться в електричну і оддається в живлячу мережу за вирахуванням теплових втрат. Робоча точка переміщається в другий квадрант і на ділянці 23 машина працює в режимі рекуперації.

2.2.8 Для того, щоб перевести ДПТ НВ в режим гальмування противовключенням при активному Мс необхідно в ланцюг якоря двигуна ввести істотний додатковий опір R_д. При цьому робоча точка 1 потрапляє на нову штучну характеристику в точку 2 (дивися малюнок, приведений нижче). Під дією негативного динамічного моменту двигун гальмується, швидкість падає і в точці 3 ω=0. Далі робоча точка переміщається в другий квадрант. Двигун змінює напрям обертання. Сталий режим роботи має місце в точці 4 і характеризується швидкістю -ωу. На ділянці 34 двигун працює в режимі противключения.

2.2.9 Для того, щоб привести ДПТ НВ в режим гальмування противовключенням при реактивному Мс необхідно в ланцюг якоря для обмеження кидка струму ввести а потім поміняти полярність якірної напруги. Робоча точка при цьому переміститься на нову штучну характеристику. Під дією протилежного динамічного моменту швидкість падає і в точці 3 ω=0. На ділянці характеристики 23 двигун працює в режимі противключения.

2.2.10 Для того, щоб привести ДПТ НВ в режим динамического гальмування необхідно його якірну обмотку відключити від джерела живлення, а потім за коротить на додаткове сопротивление.

При цьому схема включення і механічні характеристики двигуна мають вигляд

На ділянці характеристики 23 двигун працює в режимі динамічного гальмування.

2.2.11 Найекономічнішим режимом електричного гальмування ДТП НВ являється режим рекуперативного гальмування. У цьому режимі уся механічна енергія перетвориться в електричну енергію, віддається джерелу живлення за вирахуванням теплових втрат на Rдв.

12. Самим неекономічним режимом є режим противключения. У цьому режимі уся механічна енергія перетворюється в електричну і виділяється у вигляді тепла на Rя і RяΣ. При цьому, у відмінності від динамічного гальмування, додатково споживається електроенергія від джерела живлення.

13. Структурна схема ДПТ НВ наводиться нижче з урахуванням наступних допущень: M_с=const φ=φ_H=const, Lя ≠0.

2.2.14 Схема включення ДПТ ГТВ має вигляд

У якірний ланцюг двигуна входять наступні обмотки двигуна : якірна, обмотка збудження, додаткових полюсів.

2.2.15 Природна механічна характеристика ДПТ ПВ є залежністю ω(М) за відсутності додаткових опорів в якірному ланцюзі і при номінальній якірній напрузі і має вигляд

2.2.16 Механічна характеристика ДПТ ПВ має вигляд

2.17 Для того, щоб перевести двигун в режим противовключення при активному Мс необхідно в ланцюг якоря ввести додатковий опір Rд. При цьому робоча точка потрапляє на нову штучну характеристику, переміщається в IV квадрант і на ділянці 34 двигун працює в режимі гальмування противовключенням. Режим, що встановився, має місце в точці 4 і характеризується швидкістю -ω_у.

2.2.18 Для того, щоб привести двигун в режим гальмування противовключенням при реактивному Мс необхідно в ланцюг якоря для обмеження кидка струму ввести додатковий опір, а потім поміняти полярність якірної напруги. Робоча точка при цьому переміститься на нову штучну характеристику і на ділянці 23 двигун працює в режимі противовключення. У точці 3 двигун необхідно відключити від джерела живлення і включити механічне гальмо.

2.2.19 Для того, щоб перевести ДПТ ГТВ в режим динамічного гальмування з самозбудженням необхідно відключити якірний ланцюг від джерела живлення, а потім за коротити на гальмівний опір Rт. При цьому повинно виконаються дві умови:

1. Необхідно змінити полярність включення якірної обмотки, або обмотки збудження. В цьому випадку напрям струму в обмотці збудження не змінюється, а двигун не розмагничивається.

2. Друга умова витікає із співвідношення електричної рівноваги для якірного ланцюга в режимі динамічного гальмування

Графічне рішення цих рівнянь знаходиться на перехресті характеристик холостого ходу двигуна Е=f(Iя) двигуна з реостатною характеристикою (R_яΣ+R_т)I_я.

Для того, щоб процес самозбудження не припинявся на нижчих кутових швидкостях, необхідно зі зменшенням швидкості зменшувати Rт.