53. Механическая характеристика двигателя постоянного тока, расчёт характеристики, допустимые нагрузочные ограничения.

Механическая характеристика ДПТ:

Точка «1» — холостой ход; координаты М = 0, n = n₀; «2» — номинальный режим; координаты М_н, n_н; «3» — предельно-допустимая кратковременная нагрузка.

Участок 1–2 — допустимая длительная работа.

Участок 2–3 — допустимая только кратковременная работа.

Обычно I_{я доп} =(2 ÷ 2,5)I_{я ном}.

54. Влияние нагрузки на ток якоря, ток кз дпт, расчёт пускового реостата.

Реостатный пуск. Этот способ получил наибольшее применение. В начальный момент пуска при n = 0 ток Iп = U/(ΣRа + Rп ). Максимальное сопротивление пускового реостата Rп под-бирается так, чтобы для машин большой и средней мощности ток якоря при пуске

Iп = (1,4 ÷ 1,8) Iном , а для машин малой мощности Iп = (2 ÷ 2,5) Iном .

Рассмотрим процесс реостатного пуска на примере двигателя с параллельным возбуждением. В начальный период пуск осуществляется по реостатной характеристике б (рис. 8.65,а), соответствующей максимальному значению сопротивления Rп пускового реостата; при этом двигатель развивает максимальный пусковой момент Мпmах . Регулировочный реостат Rр.в в этом случае выводится так, чтобы ток возбуждения Iв и поток Ф были максимальными. По мере разгона момент двигателя уменьшается, так как с увеличением частоты вращения возрастает ЭДС Е и уменьшается ток якоря Iа = (U — E)/(ΣRa + Rп ). При достижении некоторого значения Мпmin часть сопротивления пускового реостата выводится, вследствие чего момент снова возрастает до Мпmах . При этом двигатель переходит на работу по реостатной характеристике 5 и разгоняется до значения Мпmin .

Таким образом, уменьшая постепенно сопротивление пускового реостата, осуществляют разгон двигателя по отдельным отрезкам реостатных характеристик 6, 5, 4, 3 и 2 (см. жирные линии на рис. 8.65,а) до выхода на естественную характеристику 1. Средний вращающий момент при пуске Мп.ср = 0,5 (Мпmах + Мпmin ) = const, вследствие чего двигатель разгоняется с некоторым постоянным ускорением. Таким же способом пускается в ход двигатель с последовательным возбуждением (рис. 8.65,б). Количество ступеней пускового реостата зависит от жесткости естественной характеристики и требований, предъявляемых к плавности пуска (допустимой разности Мпmах - Мпmin ). Пусковые реостаты рассчитывают на кратковременную работу под током.

При выводе отдельных ступеней пускового реостата ток якоря Iа достигает некоторого максимального значения (рис. 8.65,в), а затем уменьшается до минимального значения. В соответствии с изменением тока якоря изменяется и электромагнитный момент М. Заштрихованная на рис. 8.65,в область соответствует значениям динамического момента Мдин = М - Мн, обеспечивающего разгон двигателя до установившейся частоты вращения.

Пуск путем плавного повышения питающего напряжения. При реостатном пуске возникают довольно значительные погери энергии в пусковом реостате. Этот недостаток можно устранить, если пуск двигателя осуществить путем плавного повышения напряжения, подаваемого на его обмотку. Однако для этого необходимо иметь отдельный источник постоянного тока с регулируемым напряжением (генератор или управляемый выпрямитель). Такой источник используют также для регулирования частоты вращения двигателя.

55. Понятие о коммутации в ДПТ. Ограничения, накладываемые на величину тока якоря.

Понятие коммутации

Коммутация – это совокупность процессов, связанных с переключением секции из одной параллельной ветви в другую с одновременным изменением тока в ней как по величине, так и по направлению с ней.

Коммутация оценивается по работе щеточного контакта и определяется степенью искрения под щетками.

Заводы изготовители при выпуске машины заранее обеспечивают так называемую темную коммутацию (исключающее всякое искрение под щетками). По мере износа машины появляется искрение. Допускается небольшое искрение на машинах под щетками. Согласно ГОСТ искрение под щетками определяется степенью его искрения под сбегающим краем щетки.

Классы коммутаций

Существует пять классов коммутации: 1;  ;  ; 2; 3.

1 – темная коммутация (нет искрения).

 - слабое искрение под небольшой частью щетки не вызывающая почернение коллектора.

 - слабое искрение под большой частью щетки сопровождающаяся почернением , легко устраняющееся путем протираня поверхности коллектора.

2 – искрение по всем краям щетки, не устраняется.

3 – значительные искрения по всей площади щетки, сопровождающиеся с образованием крупных искр. Для всех машин: при кратковременном пуске или тороможении.

Класс коммутации указывается в паспорте электрической машины.

Если же его нету, то по умолчанию – завод-изготовитель обещает не более  .

2. Потенциальные, вызванные при действии реакции якоря.

возникает Е, создающая Uк, что приводит к электричекой дуге.

Коммутационные.

Это физический процессы, происходящие в машине в результате ее работы. Щетка скользит по поверхности коллектора и взаимодействует со всеми коллекторными пластинами. При передвижении щетки по коллектору она переходит со сбегающей коллекторной пластны на набегающую с одновременным переключением секций, присоединенные к этой коллекторной пластине с одной ветви в другую с одновременным изменением величины и значением тока.

Секция, участвующая в процессе коммутации называется коммутирующая. Величина тока будет меняться.

56. Режимы работы ДПТ с независимым возбуждением (в 4квадрантах), свойства, применение.

57. Реостатные характеристики ДПТ независимого возбуждения, их применение, расчёт Rдоб.