34. Регулирование скорости двигателя постоянного тока последовательного возбуждения с помощью резисторов. Расчет регулировочных резисторов.

Для получения семейства искусственных характеристик двига­теля при Л_д= var проведем анализ выражений (4.64) и (4.65).

Так как при I, М —> 0 магнитный поток Ф —> О, а —> °°, то все искусственные характеристики имеют своей вертикальной асимп­тотой ось скорости. Для определения их расположения относитель­но естественной характеристики выполним следующие преобразо­вания. Используя (4.64), запишем значения скорости двигателя на естественной и искусственной характеристиках при каком-то лю­бом фиксированном токе якоря I. Найдем отношение этих скорос­тей, отметив, что поскольку ток один и тот же, то и магнитный по­ток в том и другом случаях одинаков, а значит, его можно сокра­тить. После простых преобразований получим

(4.66)

Выражение (4.66) позволяет определить расположение искусст­венных электромеханических характеристик относительно есте­ственной, так как числитель при R_д > 0 всегда меньше знаменателя, то и о_н< со,. Другими словами, искусственные электромеханичес­кие характеристики 2 при введении в якорь добавочного резистора располагаются ниже естественной 1, причем чем больше R_a, тем больше снижается скорость (рис. 4.34, а).

Аналогичный анализ, проведенный для искусственных механи­ческих характеристик, показывает, что они подчиняются той же закономерности (см. рис. 4.34, б).

Регулирование скорости двигателя данным способом характе­ризуется следующими показателями: диапазон 2...3; направление регулирования скорости - вниз; плавность регулирования, опреде­ляемая плавностью изменения /?_д; стабильность скорости, снижаю­щаяся по мере увеличения /?_д; допустимая нагрузка - постоянный момент, равный номинальному; экономическая целесообразность при небольших диапазонах регулирования скорости или кратко­временной работе на пониженных скоростях.

Регулирование тока и момента с помощью резисторов характе­ризуется невысокой точностью при простой схемной реализации.

Рассмотрим способы расчета регулировочных резисторов, вклю­чение которых в цепь якоря двигателя позволяет получить требуе­мую искусственную (одну или несколько) электромеханическую или механическую характеристику. Задача в этом случае формулирует­ся так: при известных паспортных данных двигателя и его естествен­ной характеристике определить значение сопротивления резистора Л_д, которое обеспечит прохождение электромеханической или ме­ханической характеристики через точку с координатами (со , / ) или

_{к> ю-}

Наиболее простой путь решения этой задачи предусматривает использование формулы (4.66), из которой

(4.67)

Теперь при заданых координатах (со_и, /_и) расчитать R_a просто: по естественной характеристике для заданного тока / определяют ско­рость со, и все имеющиеся данные подставляют в (4.67).

Отметим, что необходимые для расчета значения Л^и R_{o в} могут быть найдены по справочникам, экспериментально или приближен­но по формуле

R^ + R_OB = 0,75с7_ном(1-_Лном)//_ном. (4.68)

Если задана точка механической характеристики с координата­ми (со_и, М_и), то сначала по заданному моменту М_и с помощью уни­версальной характеристики М*(1*) определяется ток /_и, а затем по­вторяется расчет, рассмотренный выше.

Иногда при расчетах пусковых резисторов и пусковой диаграм­мы используется графоаналитический способ, подробно рассмот­ренный в [1,7].