Механическая характеристика
На основании
второго закона Кирхгофа для цепи главного
тока:
.
Подставив,
получим
.
Откуда:
- электромеханическая
характеристика.
Выразим
через момент, тогда
,
т.е. получим формулу механической
характеристики. Из-за
,
характеристика будет менее жесткой,
чем при питании от сети. Кроме тока при
нагрузке будет падать скорость ПД, а
соответственно и ЭДС генератора.
Регулирование скорости
Скорость ИД в системе Г-Д можно регулировать напряжением, подводимым к якорю или изменением магнитного потока ЭД. Напряжение меняется током возбуждения генератора. Каждому напряжению соответствует своя механическая характеристика с собственной и общей для всех характеристик степенью жесткости, определяемой .
П
ри
уменьшении U
скорость ЭД и его ЭДС в первый момент
остаются неизменными, ток и эл. магнитный
момент уменьшаются.
стал больше
и происходит затормаживание ЭД до
скорости, при которой восстанавливается
равновесие
.
Резкое уменьшение U
вызывает переход ЭД в генераторный
режим. Резкое увеличение U
вызывает бросок тока и отключение ЭД
защитой. Скорость, снижая U
можно уменьшить до 0,1
,
определяемой остаточным магнетизмом
генератора и колебанием
в щеточном аппарате.
Регулирование
скорости ИД ослаблением магнитного
потока не отличается от аналогичного
способа при питании от сети. Диапазон
регулирования
.
- напряжением;
ЭД.
Преимущества и недостатки системы г-д
Преимущества:
1.Высокая плавность и большой диапазон регулирования.
2.Экономичность пуска, регулирования скорости и торможения.
3.Управление в маломощных цепях возбуждения.
Недостатки:
1.Установленная мощность более чем в 3 раза превышает мощность ИД.
2.Большие первоначальные затраты.
3.Низкий КПД системы при трехкратном преобразовании энергии.
4.Возможность "ползучих" скоростей из-за остаточного магнетизма генератора.
Система г-д с генератором с несколькими ов
М
ногие
судовые механизмы работают иногда с
перегрузкой и даже при стоянке под током
(брашпиль, руль, ГЭД и др.). Это вызывает
необходимость ограничения тока и момента
в режиме к.з (1,5
2,2)
.
Такое ограничение ТКЗ и момента можно получить в системе Г-Д двухобмоточным противокомпаундным генератором, имеющим независимую и последовательную (противокомпаундную) обмотки. При небольших нагрузках размагничивающее действие ПКО незначительно. По мере увеличения тока нагрузки действие ПКО усиливается и Ф и ЭДС генератора уменьшается. В результате скорость ЭД уменьшается вплоть до 0 и он переходит в режим стоянки под током. Механическая характеристика получается мягкая (кривая 1).
Для механизма
желательно чтобы ЭД при допустимых
нагрузках работал с примерно постоянной
скоростью, а при достижении предельного
момента
резко снижал скорость до 0. Механическая
характеристика при этом крутопадающая
(экскаваторная) кривая 2.
Такую характеристику
имеет ЭД, работающий от генератора с
тремя ОВ: ОВН, ОВШ и ОВС. В обычном режиме
МДС
направлена согласно, а
встречно
;
.
При
и магнитный поток наибольший. С
возрастанием тока нагрузки увеличивается
МДС
,
что вызывает уменьшение "
"
и соответственно уменьшение U
генератора и
,
что еще ускорит снижение ЭДС генератора.
Поскольку ЭДС генератора определяет
скорость ИД, то рассмотренный режим
обусловит получение крутопадающей
механической характеристики.
Для получения необходимых режимов работы механизма и механической характеристики изменяют соотношения между МДС обмоток возбуждения с помощью сопротивлений:
изменяя
получают различные
при
;
изменяя
варьируют
при
;
изменяя получают механические характеристики с новыми значениями и .