4. Переходные процессы в электроприводах постоянного тока при изменении магнитного потока.
При
изменении магнитного потока электромагнитный
момент двигателя
является нелинейной функцией. Поэтому
временные зависимости угловой скорости
и тока якоря
приходится рассчитывать графоаналитическими
или, чаще всего, численными методами.
А. Переходные процессы с двигателями постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ).
Для
расчета кривых
и
необходимо предварительно получить
зависимость магнитного потока
от времени
.
При этом полагаем, что кривая намагничивания
известна (Рис.4.24), где
- магнитный поток взаимоиндукции
(полезный поток),
- поток рассеяния,
- суммарный (полезный) магнитный поток
,
(4.329)
,
(4.331)
,
(4.332)
Теперь
при рассмотрении переходного процесса
в цепи возбуждения мы будем учитывать
зависимость индуктивности обмотки
возбуждения от тока:
.
Индуктивность обмотки возбуждения определяется формулой
,
(4.333)
где 
- число полюсов,
-
число витков обмотки возбуждения на
полюс.
Магнитный поток рассеяния пропорционален току возбуждения:
,
(4.334)
где 
- номинальный коэффициент рассеяния.
Таким образом, индуктивность обмотки возбуждения можно записать в виде
,
(4.335)
На
основании расчетов индуктивности
обмотки возбуждения
для каждого значения тока
строится зависимость
Записываем уравнение электрического равновесия в конечных разностях
,
(4.336)
Среднее значение на i-ом интервале рассчитывается так:
,
(4.339)
При
постоянном напряжении якоря
и постоянном статическом моменте будем
иметь следующие исходные уравнения
,
(4.341)
,
(4.342)
,
(4.345)
Переходим в этом уравнении к конечным разностям
,
(4.346)
где
(4.347)
Расчет
кривой
проводится, начиная с начальной скорости
.
Задаемся приращением времени
.
Для
по кривой
находим
и затем по уравнению рассчитываем
.
В конце отрезка времени
скорость равна
.
Эта скорость является начальной для
следующего отрезка и т.д.
Кривая тока якоря рассчитывается по формуле
,
(4.352)
,
(4.353)
Б. Переходные процессы с двигателями постоянного тока последовательного возбуждения (ДПТ ПВ).
Исходными данными являются каталожные данные электродвигателя и кривая намагничивания, на основе которых первоначально рассчитывают индуктивность обмотки якоря
,
(4.354)
где 
- для некомпенсированных машин,
- для компенсированных
машин.
и индуктивность обмотки возбуждения, а затем индуктивность якорной цепи
,
(4.355)
Исходными уравнениями для исследования электромеханических переходных процессов являются
Полагаем,
что момент инерции электропривода
постоянный, а статический момент
может быть любым. Принимаем интервал
времени
постоянным.
В. Переходные процессы с двигателями постоянного тока смешанного возбуждения (ДПТ СВ).
Приведенная система уравнений в форме Коши, определяющая математическую модель электропривода с ДПТ СВ, записывается в конечных разностях:
,
(4.361)
и решается
с помощью компьютера. Величиной шага
интегрирования
задаются, а средние значения величин
определяют, исходя из начальных условий
на каждом участке и полученных приращений,
как это описано впереди. Для расчета
переходного процесса предварительно
необходимо найти зависимости индуктивности
обмотки последовательного возбуждения
ОПВ от тока якоря
и индуктивности обмотки независимого
возбуждения ОНВ (см. Рис.3.46) от тока
возбуждения, т.е.
,
используя кривую намагничивания ДПТ
СВ и параметры двигателя.