1.3 Примеры расчета механических характеристик дпт в относительных единицах.

Пример 1. Рассчитать механические характеристики электродвигателя ДПМ-52 смешанного возбуждения быстроходного исполнения для трех вариантов включения последовательной обмотки (см. рис.5).

Заданные параметры =0.4 Ом, =0.8Ом.

Номинальные данные двигателя ДПМ-52:

=42 Вт, U_Н=220 В, I_Н=214 А, n_Н=970 об/мин, н.с. параллельной обмотки — номинальная.

Характеристики должны быть рассчитаны как в двигательном так и в генераторном режимах в диапазоне изменения нагрузки от +1.5I_Н до –1,0I_Н.

Рис. 7. Номограмма зависимости .

Для расчета механических характеристик в относительных единицах номинальные параметры двигателя принимают равными единице. Номинальное значение сопротивления, принимаемое за единицу равно:

Ом.

Отсюда сопротивление в относительных единицах будут равны:

,

.

Сопротивления определяются из табл.1.

Намагничивающая сила обмоток возбуждения в относительных единицах для двигателя смешанного возбуждения быстроходного исполнения будет составлять .

Для расчета механических характеристик в заданных пределах изменения нагрузки задаемся следующими значениями тока якоря в относительных единицах: -1.0; -0.5; 0; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5. поскольку порядок расчета характеристики при различных значениях тока якоря не меняется, для примера показан расчет при токе .

Вариант 1 включения последовательной обмотки.

1) .

2)

3) .

4) по кривой намагничивания при (см. рис.6) находим, что соответствует поток .

5) .

6) .

Величина определена по номограмме, приведенной на рис.7.

Вариант 2 включения последовательной обмотки.

1) .

2) 3) .

4) по кривой намагничивания при (см. рис.6) находим, что соответствует поток .

5) .

6) .

Вариант 3 включения последовательной обмотки.

1) .

2)

3) .

4) по кривой намагничивания при (см. рис.6) находим, что соответствует поток .

5) .

6) .

Результаты расчета при всех значениях тока якоря для трех вариантов включения последовательной обмотки сведены в табл.2. Механические характеристики приведены на рис.8. кривые 1, 2. 3 соответствуют включению обмотки по вариантам 1, 2, 3, показанным на рис.5.

Результаты расчета механических характеристик.

Табл.2

№ вар.
1	0 0.5 1.0 1.5 -0.5 -1.0	0 0.5 1.0 1.5 -0.5 -1.0	0.665 0.518 0.37 0.22 0.816 0.96	0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65	0 0.175 0.35 0.525 -0.175 -0.35	0.65 0.825 1.0 1.175 0.475 0.3	0.85 0.93 1.0 1.03 0.67 0.4	0.814 0.577 0.384 0.222 1.27 2.5	0.024 0.024 0.02 0.02 -0.022 -0.02	0.024 0.455 1.01 1.57 -0.37 -0.432
2	0 0.5 1.0 1.5 -0.5 -1.0	0.85 1.18 1.51 1.85 0.52 0.187	0.661 0.526 0.4 0.268 0.8 0.93	0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65	0.3 0.413 0.53 0.65 0.183 0.065	0.95 1.063 1.18 1.37 0.833 0.715	1.02 1.04 1.06 1.07 0.94 0.83	0.673 0.523 0.392 0.26 0.885 1.17	0.027 0.026 0.02 0.02 -0.026 -0.025	0.027 0.51 1.07 1.63 -0.51 -0.88
3	0 0.5 1.0 1.5 -0.5 -1.0	0.85 0.684 0.519 0.352 1.015 1.18	0.67 0.524 0.38 0.233 0.815 0.96	0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65	0.3 0.24 0.182 0.123 0.355 0.414	0.95 0.89 0.83 0.773 1.0 1.06	1.02 0.98 0.9 0.82 1.02 1.01	0.68 0.554 0.438 0.295 0.83 0.985	0.027 0.025 0.02 0.02 -0.029 -0.03	0.027 0.48 0.906 1.25 -0.554 -1.07

Пример 2. Рассчитать механическую характеристику двигателя ДПМ-21 смешанного возбуждения быстроходного исполнения со схемой включения последовательной обмотки по варианту 2 (см. рис.5). Характеристика должна проходить через точку (режим идеального холостого хода) и точку, соответствующую режиму стоянки (n=0) в двигательном режиме при моменте (0.9…1.1)М_Н.

Исходные данные U_Н=220 В.

Номинальные данные двигателя ДПМ21 в режиме ПВ=25%;

P=5.5 кВт, I_Н=31,5 А; н.с. параллельной обмотки – номинальная.

Для расчета механических характеристик в относительных единицах номинальные параметры двигателя принимают равными единице. Номинальное значение сопротивления также принимаемое за единицу, равно

Ом.

Сопротивления в относительных единицах определяют из табл.1.

Намагничивающие силы обмоток возбуждения двигателя смешанного возбуждения будут составлять: .

Для расчета требуемой механической характеристики производится определение сопротивлений R_Ш и R_П для двух заданных режимов: холостого хода (I=0) и стоянки (n=0).

Порядок расчета:

1. Из выражения (12) для заданной частоты вращения идеального холостого хода определяем э.д.с. двигателя :

.

Поскольку ток в цепи последовательной обмотки неизвестен, принимаем , так как согласно нагрузочным характеристикам даже при действии только н.с. параллельной обмотки .

После постановки всех величин получаем

.

здесь .

2. По кривой намагничивания (см. рис.6) при находим, что значению соответствует .

3. Из выражения находим ток в цепи R_Ш : .

4. Из выражения определяем сопротивление : .

5. Сопротивление находим из выражения справедливого при токе : .

6. Момент стоянки двигателя определяем по формуле

.

Здесь .

Величину находим по кривой намагничивания (см. рис.6) при для значения . Принимаем в режиме стоянки . Тогда

.

Таким образом, при механическая характеристика двигателя проходит практически через заданные точки. В том случае, когда характеристика не проходит через исходные точки, следует задаться другими значениями и повторить расчеты до получения требуемых результатов.

По приведенным в примере 2 значениям рассчитана и построена механическая характеристика (см. рис.8 кривая 4).