4.2. Особенности статических режимов и характеристик электроприводов с двигателями постоянного тока смешанного возбуждения (дпт св)
В электроприводах постоянного тока иногда находят применение двигатели смешанного возбуждения, имеющие две обмотки возбуждения, одна из которых включена последовательно в якорную цепь (ОВП), а другая имеет независимое питание (ОВН) и включается по схеме рис. 4.11,а.
Соответственно магнитный поток двигателя определяется постоянной МДС обмотки независимого возбуждения и пропорциональной току якоря МДС обмотки последовательного возбуждения
или при известном числе витков обмоток
.
При токе якоря
.
Рис. 4.11. Схема включения (а) и характеристика намагничивания двигателя смешанного возбуждения (б)
Чтобы размагнитить двигатель (Ф=0), необходимо изменить направление тока возбуждения в обмотке ОВП
.
Тогда характеристика намагничивания Ф=будет иметь вид, показанный на рис. 4.11,б.
Вид
механической характеристики электропривода
существенно зависит от выбора значения
МДС при , так
как соответствующее значение магнитного
потока
определяет
скорость идеального холостого хода на
естественной характеристике двигателя
.
Чем
больше значение ,тем
ближе по свойствам двигатель смешанного
возбуждения к свойствам двигателя
независимого возбуждения. Как правило,
обмотка независимого возбуждения
двигателя рассчитывается на значение
МДС, обеспечивающее поток
.
При
этом скорость идеального холостого
хода составит
.
(4.11)
Уравнение электромеханической и механической характеристик совпадают с соответствующими уравнениями для двигателя последовательного возбуждения
;
.
Форма
статических характеристик
,
в
этом случае определяется, представленной
на рис. 4.11,б кривой . Сравнивая
эту кривую с представленной на рис. 4.2,
можно установить, что добавление МДС
смещает кривую
по оси
абсцисс на отрезок
. Соответственно
естественная электромеханическая
характеристика ДПТ СВ повторяет форму
характеристики ДПТ ПВ, если ось ординат
сместить на значение этого тока влево
от оси ординат.
Рис. 4.12. Статические естественные характеристики ЭП с ДПТ СВ
При
токе , и
при изменении нагрузки в двигательном
режиме от 0 до скорость
изменяется в более широких пределах,
чем у двигателей независимого возбуждения.
При переводе двигателя в режим
рекуперативного торможения изменение
знака МДС обмотки последовательного
возбуждения приводит к быстрому снижению
потока (рис. 4.11,б), который при
становится равным
нулю. Этому значению тока якоря
соответствует новая асимптота, к которой
стремится .
Естественная
механическая характеристика (рис.
4.12,б) по форме
отличается от электромеханической
характеристики. Так как при
поток стремится
к нулю, зависимость в
генераторном режиме имеет максимум и
при дальнейшем возрастании скорости
асимптотически приближается к оси
ординат слева. Эффективность рекуперативного
торможения из-за размагничивающего
действия последовательной обмотки
возбуждения существенно снижается. В
связи с этим при переводе электропривода
с ДПТ СВ последовательная обмотка
отключается и торможение происходит
также, как у двигателей независимого
возбуждения.
Торможение противовключением осуществляется по схеме двигателя независимого возбуждения с отключением последовательной обмотки.
Динамическое торможение производится, как правило, по схеме двигателя независимого возбуждения, в аварийных случаях по схеме с самовозбуждением.
Таким образом, характеристики электропривода с ДПТ СВ занимают промежуточное положение между характеристиками электроприводов с ДПТ НВ и ДПТ ПВ.