2.16 Расчет рабочих характеристик двигателя постоянного тока.

Параметры машины при номинальном режиме работы используют для расчета соответствующих параметров при нагрузках, отличающихся от номинальной, в результате чего могут быть построены рабочие характеристики машин. К основным рабочим характеристикам двигателей относятся зависимости n, М₂, , , у генераторов – U, Характеристики двигателей рассчитывают при номинальных напряжении на зажимах цепи якоря и токе возбуждения, а характеристики генераторов — при неизменных частоте вращения и токе возбуждения, если оно независимое, или величине регулируемого сопротивления в цепи возбуждения, если генератор с параллельным возбуждением. Для упрощения расчета характеристик двигателей и генераторов принимают (индексом «н» здесь обозначаются параметры при номинальном режиме работы). При расчете характеристик, учитывая незначительное влияние изменения нагрузки на и n, принимают P_c и Р_мх такими же, как при номинальном режиме работы. Рассчитывают рабочие характеристики двигателей в такой последовательности. Задаются коэффициентами нагрузки k=0,1; 0,25; 0,5; 0,75; 1,25 и вычисляют для этих нагрузок ток . Затем для каждого значения тока определяют Е₂, F_p2=kF_p2н, F_пoc=kF_пoc.н, F_=F_п+F_пос–F_p2, – по характеристике намагничивания машины, ,P₁, P_эм=E_{2 2}, Р_д=k²Р_д.н, Р₂=Р_эм–Р_с–Р_мх–Р_д, P_=P₁–P₂, , M₂. После расчета строят на графиках зависимости n, М₂, , . Расчет рабочих характеристик генераторов с параллельным возбуждением (без автоматического или ручного поддержания U=const) проводится в следующем порядке. Задаются коэффициентами , равными 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,1, и вычисляют для этих коэффициентов . Затем для каждого значения Е₂ определяют Ф, F_ по характеристике намагничивания машины. Ток в якоре (А) где k₁=F_p2H/ _2H; k₂=U_н/F_п.н. Напряжение генератора (В) . При к. з. (U=0) и наличии остаточной ЭДС Е_2ост=0,05U_н ток (А) . Ток в параллельной обмотке генератора (А) . Ток генератора (А) .Мощность генератора (Вт) . Затем определяют Р_м= ; Р_к.щ=2 ₂; Р_с=Р_сн(Ф/Ф_н)²; Р_д=Р_д.н( )²; Р_=P_м+Р_к.щ+P_м.п+P_мх+Р_с+Р_д; P₁=P₂+Р_; . После расчета строят на графиках зависимости U, =f(P₂).

2.17 Расчет внешней и регулировочной характеристик генератора

В нешняя характеристика представляет собой зависимость на­пряжения генератора постоянного тока от тока нагрузки U=f(I) при постоянном токе возбуждения /_в = const (для генератора с независимым возбуждением) или постоянном сопротивлении цепи об­мотки возбуждения Σr_B = const (для генераторов с самовозбуждением). По внешней характеристике определяют изменение напряже­ния ΔU= (U₀ — U_H0M)/U_H0M. Обычно изменение напряжения выражают в процентах. В гене­раторах с независимым возбуждением ΔU = 10...15%,а ток корот­кого замыкания I_к составляет (5... 10) I_ном, увеличиваясь с ростом мощности. Зависимость U(I) может быть получена на основании уравнения, составленного по второму закону Кирхгофа для цепи якоря генератора, согласно которому U = Е - I_яr_я = Е - Ir_я , где I_я— ток якоря, равный току I приемника; r_я — сопротивление якоря, включающее в себя сопротивление обмотки якоря, щеточного контакта, обмотки дополнительных полюсов и компенсационной обмотки (если она имеется).

Регулировочная характеристика представляет собой зависимость тока возбуждения генератора от его тока нагрузки I_в =f(I) при неизменном напряжении U= U_H0M. Обычно ее снимают при увели­чении нагрузки (первая точка характеристики соответствует ре­жиму холостого хода, т.е. при I= 0).