4.2. Построение механической характеристики.

Механическая характеристика шунтового ЭД строится по двум точкам :

- точке идеального холостого хода (т. А) ;

- точке момента стоянки (т. В) .

Формулы идеального холостого хода и момента стоянки имеют вид :

ω _{о =} U / к Ф ; М _ст = c * U / R

Если в цепь обмотки якоря вводить добавочные сопротивления, то получим ряд Искусственных характеристик - см. рис. б/.

Как видно из формул :

1. Частота идеального холостого хода не зависит от R, поэтому все

искусственные характеристики начинаются с одной точки - точки идеального

холостого хода.

2. Чем меньше R в цепи обмотки якоря, тем больше М ст , поэтому

М ст на естесственной хар-ке - самый больщой (и недопустимый).

Контрольные вопросы для самопроверки :

1. Напишите уравнение скоростной хар-ки ЭД .

2. Напишите уравнение механической хар-ки ЭД .

3. Нарисуйте схему двигателя параллельного возбуждения.

4. Как строится механическая хар-ка щунтового ЭД ?

5. Нарисуйте искусственные хар-ки шунтового ЭД.

Литература :

Учебник (1) , § 8

Лекция № 5

Тема : „ Пуск в ход и пусковые диаграммы двигателей

Постоянного тока „

План лекции : 1. Прямой пуск двигателя постоянного тока.

2. Реостатный пуск двигателя постоянного тока.

Пуском ЭД наз. процесс разгона ЭД от 0 до установившейся скорости.

5. Способы пуска электродвигателей постоянного тока

5.1. Основные сведения

Для пуска электродвигателей постоянного тока применяют два способа:

1. прямой пуск;

2. реостатный пуск.

5.2. Прямой пуск

При прямом пуске двигатель включается непосредственно в сеть ( рис. 5.1 ), для

чего вручную ( при ручном управлении ) или при помощи аппаратуры ( при автоматизиро-ванном пуске ) замыкают контакты К1 и К2..

Рис. 5.1. Прямой пуск двигателя: а – схема пуска; б – пусковая диаграмма

Ток якоря двигателя определяется из ф-лы равновесия ЭДС (см.ранее)

I =

При прямом пуске пусковой ток ЭД постоянного тока равен

І п = (10 – 20 ) І н

Такой пусковой ток для двигателя недопустим по 2-м причинам :

1. на коллекторе может возникнуть круговой огонь и получается режим КЗ двигателя, а следовательно выход двигателя из строя;

2. возникает ударный пусковой момент и механические повреждения .

Причины такого большого пускового тока :

1. малое сопротивление обмотки якоря;

2. отсутствие противоЭДС при пуске .

По Правилам Регистра, прямой пуск электродвигателей допускается при условии, что номинальная мощность двигателя не превышает 0,5 кВт, т.е. Р ≤ 0,5 кВт.

Объясним эти причины более детально.

Как известно из СЭМ, обмотка якоря ЭД постоянного тока имеет очень малое активное сопротивление (от 3 до 10 % от Rн) .

Пусть электродвигатель имеет такие данные: напряжение U = 220 В, номинальная противоЭДС обмотки якоря Е = 210 В, сопротивление обмотки якоря двигателя R = 1 Ом.

Тогда номинальный ток якоря

I = = = 10 А.

При пуске скорость якоря ω = 0, поэтому противоЭДС обмотки якоря

Е = к* ω* Ф = к* 0* Ф = 0

( к – конструктивный коэффициент, величина постоянная, ω – угловая скорость якоря, Ф – магнитный поток, созданный параллельной обмоткой возбуждения L ).

Тогда пусковой ток якоря

I = = = = 220 А.

Таким образом, пусковой ток якоря I = 220 А превышает номинальный I = 10 А в 22 раза, что недопустимо.

После пуска двигатель начнет разгоняться, в обмотке якоря появится и станет увеличиваться противоЭДС обмотки якоря ↑Е = к↑ωФ, а ток якоря – уменьшаться.

Процесс пуска прекратится в точке «В», в которой скорость якоря и ток якоря имеют номинальные значения: ω = ω , I = I .

Допускаемые по условиям коммутации значения пусковых токов не должны превышать номинальный более чем в 2,5 раза, т.е. не должно нарушаться соотношение

I ≤ 2,5 I

Выясним, как можно уменьшить пусковые токи.

Как следует из формулы пускового тока якоря

I = ,

его можно уменьшить двумя способами:

1. увеличить знаменатель, т.е. увеличить при пуске сопротивления цепи обмотки якоря ( реостатный пуск );

2. уменьшить числитель, т.е. уменьшить при пуске напряжение на обмотке якоря.

Рассмотрим поочередно эти два способа.