И механических характеристик двигателя параллельного возбуждения

Механическая характеристика двигателя параллельного возбуждения жесткая, изменение скорости вращения двигателя при переходе от холостого хода к номинальной нагрузке мало

100% ≈ (2…8)%.

С увеличением нагрузки скорость вращения двигателя уменьшается из-за увеличения падения напряжения в цепи якоря I_аR_а, но эта величина маленькая и скорость уменьшается незначительно. С увеличением тока якоря, растет размагничивающее действие реакции якоря, уменьшается магнитный поток Ф_δ и скорость увеличивается. Характеристика становится еще более жесткой (2), а при сильной реакции якоря может возрастать прямая (3). Такая характеристика неприемлема по условиям устойчивой работы.

Для обеспечения падающей характеристики в современных двигателях параллельного возбуждения на полюсах помещают слабую последовательную (стабилизирующую) обмотку W_ст = (1…3) витка для компенсации размагничивающего действия поперечной реакции якоря (прямая 1, рис. 1.72).

1.22.1. Условия устойчивости работы двигателя

Под устойчивостью работы двигателя нужно понимать его способность реагировать на внешние возмущения и способность вернуться к исходному, установившемуся режиму работы при прекращении действия этих возмущений.

Установившиеся режимы необходимы для реализации соответсвующих технологических процессов.

Опасность неустойчивой работы заключается в следующем.

1. Небольшие кратковременные возмущения вызывают колебательные режимы с возрастанием амплитуды колебаний тока и оборотов двигателя ().

2. Небольшие кратковременные возмущения вызывают непрерывное и направленное изменение тока и оборотов двигателя (и т.д ).

а) б)

Рис. 1.73. Условия устойчивости работы двигателя

На рис. 1.73, а, б показаны два характерных случая работы двигателя, причем установившемуся режиму работы, когда со скоростьюсоответствуетточка пересечения указанных двух характеристик.

Рассмотрим оба случая.

1. Когда зависимости иимеют вид, изображенный на рис. 4.6, а, то при действии возмущения и случайном увеличении при этом оборотов на величину.

Тормозящий момент становится больше вращающегося (М < М_ст ), и двигатель будет затормаживаться и вернется в точку .

2. Если уменьшится на, то, увеличивается вращающий момент (М > М_ст), двигатель ускоряется и вернется в точку .

Работа двигателя будет устойчивой, ибо небольшие отклонения скорости вращения будут компенсироваться за счет взаимодействия характеристик движущего и тормозящего моментов.

При увеличении скорости М > М_ст и двигатель будет ускоряться, при уменьшении скорости М < М_ст, двигатель продолжает тормозиться.

Это позволяет вывести критерий устойчивости работы двигателя на основе анализа отношения приращений

В первом случае ,, отношение(это следует из рис. 1.73). Одновременнои, отношение. Условие устойчивости очевидно будет в виде неравенства.

Во втором случае ,, отношение.

Одновременно и, снова, как и в первом случае, отношение. В итоге снова имеем. Если осуществить предельный переход при, то получится условие устойчивости.

Условие устойчивости можно назвать критерием, ибо оно выражено численной величиной.

Таким образом, критерием устойчивости работы двигателя является условие:

(1.178)

Рассмотрим случай, изображенный на рис. 4.6.

1. При увеличении :додвижущий момент будет больше тормозящего. Возникнет избыток движущего момента, который будет направлен на дальнейшее увеличение скорости. Одновременно будет иметь место положительное приращение, Отношение будет больше нуля0. отношение будет также больше нуля, при этомбудет условием неустойчивой работы двигателя.

2. При уменьшении отдодвижущий момент будет меньше тормозящего. Возникнет избыток тормозящего момента, который будет направлен на дальнейшее уменьшение скорости. Одновременно будет иметь место отрицательное приращение движущего момента, Отношениебудет больше нуля0. Отношениебудет также больше нуля, но при этомбудет условием неустойчивой работы. Если осуществить снова предельный переход при, то получится условие неустойчивости работы двигателя

. (1.179)