ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
(ДПТ)
1.Основные уравнения ДПТ
Воснову аналитического исследования характеристик двигателей постоянного тока положены 4 уравнения:
1)– уравнение равновесия напряжений
U E Ia R
R R0 Rp Rпв – суммарное электрическое сопротивление цепи обмотки якоря
R0 – внутреннее сопротивление обмотки якоря
Rp – сопротивление реостата в цепи якоря
Rпв – сопротивление последовательной обмотки возбуждения (если она есть).
2)– уравнение для ЭДС
ECEnФ
3)– уравнение электромагнитного момента
M CMIaФ МС
Мс – момент статического сопротивления
4) – Уравнение равновесия моментов
M М0 М2
M- электромагнитный момент;
М0 - момент холостого хода;
М2 - полезный момент сопротивления на валу двигателя.
Рабочие характеристики ДПТ
О свойствах двигателей постоянного тока судят по их рабочим характеристикам, под которыми понимают следующие графические зависимости
n f P2 |
При выполнении условий |
U const |
|
Rрв const |
|
M f P2 |
|
|
|
|
If P2
f P2
P2 – полезная мощность на валу двигателя.
Получить аналитические зависимости для рабочих характеристик сложно, Поэтому используют другие близкие характеристики
0 |
|
|
|
|
|
|
Р2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
0,25 |
Р2Н 1,25 |
|
||||||
|
|
|||||||
Если P2 0,25 1,25 P2н То |
=const |
|||||||
P2 Р1 U I k Ia
К– коэф. пропорциональности
ВЫВОД:
Полезная мощность на валу ДПТ пропорциональна току якоря
Для оценки свойств ДПТ пользуются также следующими характеристиками:
1) скоростная характеристика
nf Ia
2)характеристика электромагнитного момента
Mf Ia
3)характеристика КПД
η f Ia
Механическая характеристика
Важной эксплуатационной характеристикой ДПТ является
механическая характеристика
n f M
Каждый электродвигатель обладает одной естественной механической характеристикой и множеством искусственных механических характеристик.
Под естественными механическими характеристиками понимаются характеристики, получаемые при номинальных значениях параметров питающей сети и отсутствии добавочных сопротивлений в цепи якоря.
Во всех прочих случаях механические характеристики называются искусственными.
2.Двигатель постоянного тока
спараллельным возбуждением
Схема включения
+ |
U |
- |
|
I |
|
I |
E |
|
|
Iа |
RР |
IВ |
IВ |
|
ОВ
RРB
IIа Iв
–1) скоростная характеристика
U E Ia R
U CE nФ Ia R0 Rр
n |
U |
|
|
R0 Rр |
Ia |
- Скоростная характеристика |
||
CEФ |
|
CEФ |
||||||
|
|
|
|
|
||||
n0 |
|
U |
|
– частота вращения якоря при идеальном ХХ |
||||
CEФ |
||||||||
|
|
|
|
|
||||
n n0 |
R0 Rр |
Ia |
- Скоростная характеристика |
|
CEФ |
||||
|
|
|
ВЫВОД: при росте тока якоря частота вращения якоря изменяется незначительно.
Подобные скоростные характеристики принято называть жесткими.
– 2) характеристика электромагнитного момента
M CM IaФ
полагаем Ф const (пренебрегая реакцией якоря).
ВЫВОД: характеристика электромагнитного момента двигателя параллельного возбуждения является линейной зависимостью исходящей из начала координат