Тема 3 Регулювання швидкостей двигунів постійного струму незалежного збудження за допомогою резисторів в колі якоря.
Рис 1 Рис 2
Аналізуючи формули :
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Можна зробити висновок:
Швидкість обертання двигуна постійного струму можна регулювати за допомогою опору обмотки якоря , крім того з даних формул видно, що швидкість холостого ходу W0 формула (4) не залежить від опору. Чим більший опір формула (5) тим більша швидкість ΔW, а це значить що тим менша швидкість.
Рис 2 це сімейство механічних і електромеханічних характеристик для різних значень опору R. Чим більший опір тим нахил даної характеристики більший, тобто пряма 4 –відповідає максимальному значенню опору в обмотці якоря. Це значить в колі якоря буде опір рівний сумі опорів (R1+R2+R3). Якщо вивести один опір то характеристика буде відповідати прямій 3 , а опір буде рівний сумі опорів (R1+R2). Якщо ще один опір вивести то механічна характеристика буде представлена прямою 2 , а опір буде рівний опору резистора R1 . Якщо і його вивести то характеристика являє собою пряму 1 і називається природною характеристикою. Нахил прямої 1 зумовлений опором обмотки якоря. Якщо теоретично уявити, що опір обмотки якоря = 0 то механічна характеристика була би абсолютно жорстка (горизонтальна пунктирна лінія 1` ). Тобто змінюючи опір у колі якоря можна змінювати швидкість обертання в сторону його зменшення . Діапазон регулювання швидкості не великий , він складає приблизно 2-3 рази. Якщо опір обмотки якоря змінювати плавно то і швидкість буде змінюватись плавно .
Тема 4 Розрахунок регулюючих резисторів в колі якоря
Рис1
З теорії електроприводу відомо, що існує природна механічних і електромеханічних характеристики пряма 1. Нахил якої залежить від величини опору обмотки якоря. Чим менший цей опір тим характеристика більш жорстка тобто нахил її менший . Як би теоретично Rя= 0 тоді дана характеристика була би абсолютно жорстка. Перед нами стоїть задача визначити опір резистора, що включений в обмотку якоря для того щоб штучна характеристика проходила через точку А ( рис 1)
Існує два метода розрахунку :
Метод пропорції
=>
2) Метод відрізків
Даний метод застосовується частіше так як для нього не потрібно знати внутрішнього опору якоря який не завжди задається. Навпаки значи проходження природної характеристики можна визначити опір якоря. Рівняння електромеханічної характеристики
Тема 5 Регулювання швидкості двигуна постійного струму незалежного збудження зміною величини магнітного потоку
Рис 1
Рис 2 Рис 3 Рис 4
З рівняння електромеханічної і механічної характеристик можна зробити висновок, що при збільшенні магнітного потоку Ф швидкість обертання двигуна постійного струму W зменшується. Для реалізації даного метода регулювання швидкості необхідно зібрати схему рис 1. З теоретичного курсу відомо, що магнітний потік Ф залежить від струму збудження Ізб при чому ця залежність буде лінійна в тих межах поки магнітопровід двигуна постійного струму ненасичений (точка А – [Фнас;Інас] рис.2). Далі по мірі насичення магнітопроводу цієї залежності не буде і реально магнітний потік Ф буде змінюватись по кривій 2 ( рис 2 ). Цей метод зміни швидкості обертання двигуна постійного струму є економічно вигідний так як витрати потужності відносно незначні (І зб регулюється R зб ). В свою чергу слід відмітити, що цей метод регулювання можливий лише в сторону збільшення швидкості обертання тобто зменшуючи струм збудження Ізб.
Якщо Ізб збільшувати вище номінального значення то швидкість W буде зменшуватись, але це зробити неможливо, так як обмотка збудження не витримає цей струм із-за термічної стійкості .
Проаналізувавши рівняння електромеханічної характеристики
( Е=0)
Можна зробити висновок, що при зменшенні магнітного потоку Ф швидкість ідеального холостого ходу буде зростати (рис 3). Пряма 1 – це природна електромеханічна характеристика, а прямі 2,3 - штучні. Крім того при короткому замиканні всі ці електромеханічні характеристики будуть виходити з однієї точки Ікз.
Аналогічно проаналізувавши механічні характеристики випливає, що при зменшенні магнітного потоку Ф швидкість ідеального холостого ходу зростає, а момент короткого замикання Мкз (М= К Ф І) зменшується як видно з (рис 4).