5.. Граф-й анализ мех-ских переходных процессов при пуске и реверсе с акт-ной и реакт-ной нагрузками.

Пуск: ωнач=0 при t=0, Мдвиг скачком ↑-ся до М=М1. В этом случае ЭП переходит в режим равномерно ускоренного дв-я с ускорением ε=М1-Мс1/J_∑

Достигнув требуемой ск-ти, момент двигателя переводится до значения М1=Мс1. Ускорение скачком ↓-ся до нуля, наступает статический режим при

ω= ωном.

Tпуска=

Т.о., ПП изм-я ск-ти обеспечивается изм-ем мом-та двигателя.

ПП с активной нагрузкой Мс

Актив-я нагрузка-нагрузка, кот. м. яв-ся источником движения. При t=0 установим Мдвиг=М1=0 (Uя=0) привод замедляется с ускорением = , а ск-ть ω изм-ся по з-ну: ω= ωнач-(Мс/J_∑)t, ч/з время

tт= J_∑ ωнач/Мс, под дей-м актив Мс (груз) двигатель начинает ускоряться в противоположном направлении с возрастающей ск-ю. Когда ω достигнеи нужного значения tпп, М1=Мдв скачком увеличивают до М1=Мс и наступает статический режим ωкон=const.

Реверс при реактивной нагрузке – меняется знак Мс при изм-ии знака ω.

Пусть при t=0, момент двигателя скачком изм-ся до (–М1), тогда ω изм-ся (ЭП тормозится). ω=ωнач-(М1+Мс/J_∑)t=ωнач-εЕ. tт=J_∑(-ωнач)/(-М1-Мс)=ωнач/εт(торможение). При t>t1, ωдвиг-ля под дей-м Мдвиг; М=-М1, реактив. нагрузки на –Мс1. Мдин резко уменьшается.

εт=-М1-Мс/J_∑; εп= - М-Мс/J_∑; εт> εп. ω=- М1-Мс/J_∑*t – линейный з-н изменения ск-ти. Закон изменения скорости в ПП опред-ся хар-м изменения во времени момента двигателя.

6.. Дпт с нв. Схема, прин-п работы, статич-е хар-ки.

Двигатели постоянного тока используются в электроприводе механизмов, требующих по технологическим условиям регулирования скорости в широком диапазоне. При этом двигатели со смешанным и последовательным возбуждением, как правило, применяются в разомкнутых системах тягового электропривода. Двигатели с независимым возбуждением в настоящее время являются основой замкнутых систем регулируемого электропривода и наиболее широко используются в массовых тиристорных электроприводах постоянного тока.

Двигатель постоянного тока с независимым возбуждением имеет обмотку якоря и обмотку возбуждения, которые в общем случае получают питание от независимых источников постоянного тока. Необходимым условием непрерывного процесса электромеханического преобразования энергии является протекание переменных токов хотя бы по части обмоток машины. Выполнение этого условия в машине постоянного тока обеспечивается работой коллектора, коммутирующего постоянный ток, поступающий в якорную обмотку со стороны источника питания, с частотой эл, равной электрической скорости ротора. Таким образом, с точки зрения внутренних процессов двигатель постоянного тока является машиной переменного тока и уравнения, описывающие его механическую характеристику, являются частным случаем обобщенного математического описания процессов электромеханического преобразования энергии.

Модели двигателя постоянного тока соответствует включение обмоток двухфазной обобщенной машины по схеме, показанной на рис. 3.1, а. Здесь обмотка статора по оси  включена на постоянное напряжение uв, а обмотка по оси  пока не используется. Обмотки фаз 2d и 2q ротора питаются переменными токами i2d и i2q от преобразователя частоты ПЧ, осуществляющего коммутацию токов i2d и i2q в функции угла поворота ротора эл, с частотой эл. Если в качестве ПЧ используется механический коммутатор — коллектор машины, то схема на рис. 3.1, а представляет собой модель двигателя постоянного тока. В случае, когда в качестве ПЧ используется вентильный преобразователь частоты, коммутируемый датчиком углового положения ротора ДУ, эта же схема является схемой модели вентильного двигателя. Поэтому анализ электромеханических свойств двигателей постоянного тока в пределах допущений, лежащих в основе общей модели, справедлив и для вентильного двигателя на базе синхронной машины, получающего питание от мощной сети постоянного тока. В рассматриваемой модели МДС статора создается постоянным током возбуждения iв = i1, поэтому она ориентирована по оси  и неподвижна в пространстве. Соответственно и МДС ротора при вращении ротора со скоростью  должна быть неподвижна относительно статора, а это возможно при условии, что МДС ротора вращается относительно ротора против его вращения со скоростью - . Для выполнения данного условия необходимо, чтобы обмотки фаз ротора обтекались переменными токами i2d и i2q, изменяющимися с частотой эл по закону

Рис. 3.1. Двухфазная модель двигателя постоянного тока

Магнитодвижущая сила ротора в этом случае будет вращаться относительно ротора со скоростью -  в соответствии с выбранным чередованием фаз, оставаясь неподвижной относительно статора.

Так как поле неподвижно относительно статора, для получения математического описания динамических процессов преобразования энергии в двигателе постоянного тока целесообразно использовать преобразование , , d, q -> , (к = 0). Осуществим с помощью формул (2.16) преобразование токов i2d и i2q к осям , :

Следов-но, в осях ,  действительным переем-м токам обмотки ротора эквива-лентна одна якорная обмотка, обтекаемая постоянным током iя и создающая поле, неподвижное в пр-ве и направл-е по оси , совпадающей с осью щеток двигателя. В реальной машине по оси щеток направлены также МДС обмоток дополнительных полюсов ДП и компенсационной обмотки КО, с учетом которых схема модели двигателя постоянного тока с независимым возбуждением в осях ,  представлена на рис. 3.1,б.

1. Механические характеристики ДПТ с независимым возбуждением

; где - конструктивная постоянная двигателя, - число пар полюсов; - число активных стержней; - число пар параллельных ветвей (количество обмоток в секции); .