3.4. Тәуелсіз қоздырылатын тұрақты ток қозғалтқышының механикалық сипаттамалары

Қозғалтқыштың якорі Я және қоздыру орамасы ҚО бір-бірінен тәуелсіз түрленгіштерден U және U_қ-лардан қоректендіріледі. Бұл жағдайда қоздыру ток І_қ якорь тоғынан І_я тәуелсіз. Механикалық сипаттаманың көрінісі якорь тізбегінде құралған кернеулердің тепе-теңдік теңдеуінен табылады.

Қозғалтқыштың байсалды режимде жұмыс істеп тұрғандағы кернеуі U якорь тізбегіндегі кернеу түсуі ІR және якорьдің айналу электр қозғаушы күші (ЭҚК) Е-мен теңгеріледі, яғни:

U=ІR+Е (3.9)

мұнда: І - қозғалтқыштың якорь тізбегіндегі ток, А; R – якорь тізбегінің қосынды кедергісі (R_х+R_я), Ом;

Е = kФ,

мұндағы: k = , p - полюстердің жұп саны; N - якорь орамасының өткізгіштер саны; α - якорь орамасының параллель тармақтары; Ф - магнит ағыны, (Вб);  - бұрыштық жылдамдық, (рад/с).

3.10-сурет. Тәуелсіз қоздырылатын тұрақты ток қозғалтқышының

қосылу сұлбасы.

Егер де (3.9) тендеуге Е=kФ қойсақ, онда қозғалтқыштың жылдамдық тендеуі шығады:

(3.10)

(3.10) тендеуі қозғалтқыштың айналу жылдамдығының якорь тоғынан тәуелділігін көрсетеді. =(І) тәуелділігін қозғалтқыштың электрмеханикалық сипаттамасы деп атайды.

Механикалық сипаттаманы тұрғызу үшін, электр қозғалтқыштың айналу жылдамдығының моментінен тәуелділігін табу керек.

Қозғалтқыштың моменті:

М = kФІ, (3.11)

Егер де (3.10) теңдеуге (3.11) теңдеуінен І-дің мәнін қойсақ,онда:

(3.12)

немесе

(3.13)

мұндағы: с = kФ

3.11-суретте тәуелсіз қоздырылатын тұрақты ток қозғалтқыштың якорь тізбегінің әр түрлі кедергілері үшін тұрғызылған механикалық сипаттамалар келтірілген.

Егер де М=0 болса, онда барлық сипаттамалар ординат бойында жатқан ₀ нүктесі арқылы өтеді. Бұл нүктедегі бұрыштық жылдамдық кедергіден тәуелсіз. Бұл жылдамдық мүлтіксіз бос жүріс жылдамдық деп аталады. Ол:

(3.14)

R₁ R₂ R₃ R₄ R₅

3.11-сурет. Механикалық сипаттамалар.

Егер де қозғалтқыш жүктемесіз ₀ жылдамдығымен жұмыс істеп тұрса, онда оның білігінде кедергі моменті М_к пайда болғанда, бұрыштық жылдамдық азаяды. Осы себептен ЭҚК-і Е азаяды, ал ток І және момент М ұлғаяды. Бұрыштық жылдамдық қозғалтқыштың моменті М кедергі моментіне М_к тең болғанға дейін азаяды. (3.12) теңдеудің екінші мүшесі ЭЖ-нің жылдамдығының статикалық кұралуы деп аталады.

Қозғалтқыштың жылдамдық теңдеуін былай деп жазуға болады:

=₀ - (3.15)

Табиғи сипаттама жылдамдығының теңдеуі:

(3.16.)

Қосымша кедергі R_қ якорь тізбегіне қосылған кезде жылдамдықтың төмендеуі:

(3.17)

Бұл жағдайға сәйкес сипаттамалар, жасанды сипаттамалар деп аталады.

Егер де (3.17) теңдеуді ₀ бөлсек, онда жылдамдықтың азаюы салыстырмалы бірлікте көрсетіледі:

(3.18)