4.4. Расчёт регулировочных резисторов в цепи якоря двигателя

Расчёт ведут на основе известной механической характеристики двигателя и его паспортных данных. При этом используется метод пропорций или метод отрезков. Обратимся к нарисованному нами семейству механических характеристик двигателя при изменении сопротивлений в цепи якоря (рис. 4.4). При условии, что характеристики линейны, попытаемся определить величину , необходимого для получения искусственной характеристики [9].

Очевидно, что:

,

, (4.9)

где - сопротивление якоря, соответствующее естественной характеристике.

Необходимо в данном случае знать сопротивление якоря. Его можно найти в каталоге, либо непосредственным измерением. Если же ни то ни другое невозможно, для определения сопротивления используем приближенную формулу. Сопротивление якоря находят из предположения, что половина всех потерь в двигателе приходится на долю якоря.

, (4.10)

где - условное сопротивление, которое нужно включить в якорную цепь, чтобы при неподвижном якоре получить номинальный ток.

4.5. Регулирование тока и момента при торможении и реверсе двигателя

В большинстве случаев регулирование тока и момента двигателя сводится к их ограничению. Для этого в цепь якоря вводится регулируемый резистор (рис. 4.1).

Учитывая особенности пуска ДПТ НВ (большой пусковой ток и момент), в цепь якоря вводят регулировочный резистор на момент пуска (пусковой резистор) для ограничения пускового тока и момента. В результате пуск двигателя осуществляется по характеристике (1) (рис. 4.8), которая проходит через точку ω₀ и . Значения и заданы условиями пуска и определяют своей величиной пусковой резистор [9].

Рис. 4.8. Механические характеристики ДПТ НВ

После того, как двигатель разогнался до некоторой скорости ω₁, пусковой резистор шунтируют и двигатель переходит на работу по естественной характеристике (2) R_д=0. При шунтировании пускового резистора происходит скачок тока и момента, который не должен превышать и . При расчете пусковых резисторов колебание тока (момента) ограничивают значением I₁ I₂. При этом I₁ выбирают равным I_доп≈(2 2,5)I_н, а I₂ обычно берут (1,1 1,2)I_с, где I_с - ток, определяемый нагрузкой. Характеристика (3) – это - характеристика рабочей машины. В большинстве случаев для более плавного пуска пусковой реостат имеет несколько ступеней, которые последовательно закорачиваются, за счет этого можно ограничить колебания тока и момента.

Сопротивления резисторов, позволяющие получить необходимые характеристики, рассчитывают по формуле (4.1), так для случая пуска при , будем иметь

.

Важную роль в работе привода играют процессы торможения, которые определяются требованиями технологического процесса рабочей машины. Обычно используют два способа торможения: динамическое и противовключением.

При динамическом торможении (характеристика 4 рис. 4.8) якорь отключается от сети и замыкается на тормозное сопротивление. Двигатель работает в режиме автономного генератора (рис 4.3) и тормозится до нулевой скорости. Недостатком является то, что тормозной момент двигателя также уменьшается до нуля. Для ограничения тормозного тока в цепь якоря включают тормозной резистор:

.

При торможении двигателя противовключением меняют полярность напряжения на якоре или на обмотке возбуждения. Двигатель переходит на работу по характеристике 5 (рис. 4.8) и работает генератором, включенным последовательно с сетью. Учитывая то, что в этом случае ЭДС меняет знак, имеем очень большие тормозные токи, и в цепь якоря приходится вводить большое сопротивление для ограничения тока:

.