3 Электромеханические свойства электропривода

Электромеханические свойства электроприводов наиболее полно и наглядно отражаются с помощью электромеханических ω=f(I) и механических ω=f(M) характеристик двигателей в электроприводе:

а) Для построения естественной механической характеристики двигателя воспользуемся уравнением:

(3.1)

(3.2)

Скорость идеального холостого хода:

(3.3)

По координатам точек холостого хода и номинального режима строим естественную механическую характеристику.

Рисунок 3.1 – Естественная механическая характеристика двигателя

б) Реостатные характеристики построим при дополнительных сопротивлениях , равных 0,2;0,4;1;1,6 от номинального сопротивления якоря двигателя.

Скорость идеального холостого хода не зависит от сопротивления в цепи якоря двигателя.

Падение скорости на реостатных характеристиках при номинальном моменте:

(3.4)

Изменение скорости вращения:

(3.5)

Пропорционально сопротивлению якорной цепи. Данные расчётов сведу в таблицу 2.

Таблица 2 – Пропорционально сопротивлению якорной цепи расчеты

Rn, Ом	0,2∙Rя	0,4∙Rя	1∙Rя	1,6∙Rя
Rя+Rn, Ом	0,88	1,02	1,464	1,9
Δω, с-1	4,7	5,42	7,79	10,11
ω, с-1	77,3	76,58	74,21	71,89

Расчёты и построения ограничить по моменту допустимой нагрузки и скорости, которые указываются в паспортных данных двигателя.

Рисунок 3.2 – Искусственные механические характеристики двигателя

в) Построение механических характеристик двигателя в режиме динамического торможения производим, когда якорь замкнут накоротко на сопротивление торможения. Управление механической характеристики в режиме динамического торможения.

(3.6)

где Rт=0,6∙Rя; Ф=Фн.

Данную характеристику можно построить по двум точкам с координатами:

1. ω=0 и М=0

₂₎ и

Рисунок 3.3 – Механическая характеристика двигателя в режиме динамического торможения

г) Построение механических характеристик при пониженном напряжении произведём с учётом U=0,5∙U_н при Ф=Ф_н, тогда:

(3.7)

И ослаблении магнитного потока Ф=0,75∙Ф_н при U=U_н, тогда:

(3.8)

д) Для построения механических характеристик при изменении температуры, учитываем температурную зависимость сопротивления.

(3.9)

где R_я - номинальное сопротивление двигателя, Ом

t_к - конечная температура нагрева двигателя,

t_н - начальная температура двигателя,

α - температурный коэффициент,

t_к=80°C; t_н=20°С; α=0,01

Номинальное значение ЭДС двигателя с учётом сопротивления R_t, будет определяться:

(3.10)

Изменится коэффициент двигателя:

(3.11)

Подставляя полученные значения в формулу (1), получим механическую характеристику с учётом нагрева обмоток двигателя:

(3.12)

Рисунок 3.4 - Механическая характеристика двигателя при пониженном напряжении

Рисунок 3.5 - Механическая характеристика двигателя при пониженном напряжении и ослаблении магнитного потока при