11.4 Теоретические положения :

Характерной особенностью двигателя параллельного возбуждения является то, что ток в обмотке возбуждения (ОВ) не зависит от тока нагрузки (тока якоря), т.е. можно считать, что I_в  const, а так как магнитный поток прямопропорционален току возбуждения Ф  I_в, то можно также считать, что Ф  const.

ПР

Я М Л

I_a

I

Рисунок 11.2 - Схема электрическая принципиальная двигателя

Реостат в цепи возбуждения r_рег служит для регулирования тока в обмотке возбуждения и магнитного потока главных полюсов.

Эксплутационные свойства двигателя определяются его рабочими и механическими характеристиками. Целью данной работы является исследование механической характеристики. Уравнение механической характеристики выводят из уравнения ЭДС ДПТ и формул ЭДС, наведенной в якоре МПТ и электромагнитного момента.

Известно :

U = Е_a + I_ar (11.1)

где E_a = C_e*nФ

Значит, уравнение (11.1) примет вид

U = C_e*nФ + I_ar (11.2)

Отсюда :

U - I_ar

n = (11.3)

C_e*Ф

или

U I_ar

n = - (11.4)

C_e*Ф C_e*Ф

Теперь, зная, что

М = С_м I_a Ф (11.5)

Получаем

М

I_a = (11.6)

С_м Ф

Подставим (11.6) в (11.4)

U Mr

n = - (11.7)

C_eФ C_e С_м Ф Ф

U M r

n = - (11.8)

C_eФ C_e С_м Ф²

Уравнение (8) есть уравнение механической характеристики ДПТ. Его еще можно представить :

n = n₀ - n (11.9)

График механической характеристики – это зависимость n = f (М). Согласно уравнения (8) видно, что с увеличением нагрузочного момента М частота вращения n уменьшается линейно, т.к. все остальные параметры уравнения являются постоянными.

n n n

1 n₀₂ n₀₁ U₁

r_д=0 n₀₂ U₂

2 r_д1=0 n₀₁ Ф₂Ф₁ n₀₃ U₃

3

r_д2 r_д1

Ф₁

М_ном М М М_ном М

а б в

Рисунок 11.3 – График механической характеристики двигателя

Параллельного возбуждения

Угол наклона механической характеристики тем больше, чем больше значение сопротивления, включенного в цепь якоря. Механическую характеристику двигателя при отсутствии дополнительного сопротивления в цепи якоря называют естественной (прямая 1). Механические характеристики двигателя, полученные при введении дополнительного сопротивления в цепь якоря, называют искусственными ( прямые 2 и 3).

Вид механической характеристики зависит также и от значения основного магнитного потока Ф. Так, при уменьшении Ф увеличивается частота вращения х.х. n₀ и одновременно увеличивается n, т.е. увеличиваются оба слагаемых уравнения (11.9). Это приводит к резкому увеличению наклона механической характеристики, т.е. к уменьшению её жесткости (рисунок 11.3,б).

При изменении напряжения на якоре U меняется частота вращения n₀, а n остается неизменной. В итоге жесткость механической характеристики (если пренебречь влиянием реакции якоря), не меняется (рисунок 11.3, в), т.е. характеристики смещаются по высоте, оставаясь параллельными друг другу.