15.5.2 Построение механических характеристик системы му-д

Для схем двухтактного выпрямления, применяемых в основном в системах МУ-Д и показанных выше, напряжение на якоре двигателя, приведенное к цепи переменного тока, определяется по соотношению [3]

(15.15)

Из векторной диаграммы рисунка 15.16 следует :

(15.16)

Представим величину U_Д следующим образом:

_Д = r _Э I , (15.17)

где r_Э - эквивалентное сопротивление двигателя ;

I -ток в рабочих обмотках МУ (ток якорной цепи, приведенный к переменному току в рабочих обмотках МУ).

Для схемы двухтактного выпрямления однофазного переменного тока, как уже указывалось, коэффициент приведения равен 1,11, то есть

I =1,11 I_Я. ( _15.18)

Из ( 15.15) и (15.17) следует, чтоU,

откуда,

а с учетом соотношения (15.18 )

(15.19)

Таким образом , ,то есть эквивалентное сопротивление двигателя меняется с изменением скорости двигателя.

Преобразуем теперь соотношение (15.16), разделив левую и правую часть его наU:

1=

Учтем здесь, что согласно (15.17 ) U_Д = r _Э I и получим :

Обозначим - максимальное значение тока в цепи при Х=0,то есть при минимальном индуктивном сопротивлении (которым можно пренебречь) при максимальном подмагничивании МУ.

Тогда

(15.20)

Если пренебречь потерями в активном сопротивлении рабочих обмоток (), то выражение (15.20) упрощается до уравненияэллипса, а именно

(15.21)

Каждому значению скорости двигателя, то есть каждому значению r_Э и I_К будет соответствовать свой эллипс в координатах U_МУ-I. Если несколько таких эллипсов наложить на семейство характеристик МУ, то получиться картина, показанная на рисунке 15.21.

Если несколько таких эллипсов (для разных значений I_К) наложить на семейство характеристик МУ, то есть на характеристике U_МУ=f (I ) при различных значениях i_У, то по точкам пересечения их можно построить механические характеристики электропривода. Точки а, б, с, д,е принадлежащие разным эллипсам, соответствуют различным скоростям двигателя, так как разным значениям токов I_К соответствуют различные характеристики r_Э = f(). Из соотношения (15.19 ) следует, что

. (15.22)

Последовательность построения механических характеристик следующая :

1. Предварительно строится семейство эллипсов для различных значений I_К. На эти эллипсы накладывается семейство характеристик магнитного усилителя U_МУ =f (I ) при различных токах подмагничивания МУ. Таким образом определяются точки пересечения а, б, с, д, и е ( для каждой из характеристик МУ соответственно);

2. Для каждой из точек пересечения определяется значение тока I;

3. По найденным значениям I определяется

4. Определяется скорость двигателя по выражению(15.22): .

. (15.23)

5. Строятся электромеханические (механические) характеристики двигателя в системе МУ-Д (см. рис. 15.22).

Вследствие пренебрежения потерями в активных сопротивлениях рабочих обмоток указанный метод расчета механических характеристик не совсем точен.

Механические характеристики двигателя, питающегося от МУ, имеют малую жесткость, для повышения которой используется обратные связи по напряжению и току якоря.