де # 969; 0 - швидкість ідеального холостого ходу;
# 916; # 969; - зміна кутової швидкості щодо швидкості холостого ходу, викликане зміною навантаження двигуна (моменту на його валу).
Всі механічні характеристики ДПТНВ перетинаються в точках # 969; 0.
Регулювання частоти обертання ДПТНВ здійснюється:
- зміною опору реостата Rдоб в ланцюзі якоря (тільки в бік її зменшення від номінальної)
- зміною магнітного потоку збудження за допомогою реостата Ф в ланцюзі обмотки збудження (за двозонного регулювання)
- зміною підводиться до ланцюга якоря напруги (тільки в низ від номінальної частоти обертання, так як подавати на двигун напруга вище номінального неприпустимо за умовами комутації та електричної міцності ізоляції).
- імпульсне регулювання (ланцюг якоря періодично підключається до мережі). Якщо ж хоча б один з перерахованих параметрів двигуна змінений, то механічні характеристики називаються штучними.
Для ДПТ - механічні характеристики прямолінійні і визначаються двома точками:
Точка А - точка холостого ходу # 969; = # 969; 0. M = 0.
Точка Б - відповідна номінальному навантаженні двигуна з координатами MНОМ і # 969; НОМ.
Для природної характеристики точка Б визначається з каталогу
1 - природна характеристика при rдоб1 = 0
2; 3 - штучні характеристики при rдоб1> 0 rдоб2> 0, і при rдоб3> rдоб4
Рис.2. Природна і штучні механічні характеристики
При розрахунку механічних характеристик зазвичай вирішують одну з двох завдань:
1) За заданими координатами точки на штучній механічної характеристики при номінальному навантаженні з координатами MНОМ і nном визначають опір резистора M, в відповідне цієї штучної характеристики.
2) За заданим значенням опору резистора M і струму якоря IЯНОМ. відповідного номінальному навантаженні двигуна, визначають частоту обертання якоря двигуна і будують штучну механічну характеристику.
Завдання 1: ДПТНВ має номінальні дані:
- потужність РНОМ = 42кВт;
- напруга UНОМ = 440В;
- частота обертання nном = 3000об / хв;
- опір обмоток ланцюга якоря R я = 0,17Ом;
Потрібно визначити опір резистора Rдоб. який слід включити послідовно в ланцюг якоря, щоб при номінальному моменті навантаження MНОМ частота обертання була n'НОМ = 0,5 nном об / хв.
1) Струм якоря в номінальному режимі:
7) Механічні характеристики ЕП з даним двигуном на рис.3:
Рис.3. Природна і штучна механічні характеристики
На рис.3 цифрою 1 позначена природна характеристика, а цифрою 2 штучна характеристика. У режимі штучної механічної характеристики вводиться поняття номінального опору, що представляє собою опір Rном. яким повинна володіти ланцюг якоря двигуна, щоб при подведенном до нерухомого якоря напрузі UНОМ струм в ланцюзі якоря був би номінальним IЯНОМ:
Завдання 2: Розрахувати координати необхідні для побудови природної та штучної механічної характеристики ДПТНВ типу ПБС-62, якщо зовнішнє опір в ланцюзі якоря Rдоб = 2,4Ом.
Номінальні дані двигуна:
- потужність РНОМ = 4,7кВт;
- напруга UНОМ = 220В;
- частота обертання nном = 1000 об / хв;
1) Номінальний струм якоря:
отже механічна характеристика ДПТ криволинейна.
1) Механічна характеристика не перетинає вісь координат, так як при відсутності навантаження двигуна частота обертання зростає необмежено. З тієї причини не допускається робота ДПТПВ при навантаженні M≤0? 25MНОМ.
2) При малих навантаженнях частота обертання значна (характеристика м'яка). При навантаженнях близьких до номінальної, характеристика стає більш жорсткою (пологої). Пояснюється це тим, що при струмі навантаження I я ≥0,8IЯНОМ магнітна система насичується і магнітний потік збудження залишається практично незмінним.
Для побудови природної механічної характеристики n = f (M) ДПТПВ по універсальним характеристикам надходять у такий спосіб:
1) Визначають фактичні номінальні значення струму I я (A), моменту M (Н · м) і частоти обертання n об / хв.
2) Задаються поруч відносних значень струму навантаження і по універсальної характеристики визначають відносні значення моменту М * і частоти n *
3) Сроят природну механічну характеристику, перерахувавши через номінальне і відносне значення необхідних параметрів з метою визначення поточних.
Завдання 3: Побудувати природну механічну характеристику для ДПТПВ з технічними даними:
1) Номінальне значення моменту
2) За отриманими даними будуємо природну механічну характеристику (графік проходить через точку А1)
При розрахунку штучних характеристик вирішують так само одну з двох завдань:
1) Або за заданими координатами точки на штучній механічної характеристики визначають опір резистора Rдоб. необхідне для отримання необхідної шуканої характеристики.
2) Або по заданих опорам Rдоб визначають координати точок штучної характеристики.
3) Задаємося відносними значеннями струму навантаження і по універсальних природних характеристик визначаємо величини, необхідні для побудови природної характеристики двигуна спочатку в відносних одиницях, потім в іменованих.
Рис.5. універсальна природна характеристика
Рис.6. Графік природною і штучних механічних характеристик
Завдання 4: Для двигуна послідовного збудження (див завдання вище) визначити опір резистора Rдоб. при включенні якого в ланцюг якоря штучна механічна характеристика пройде через т А2 з координатами: MНОМ = 25,35Н · м, nном = 750 об / хв.
1) Номінальний опір двигуна:
1. Підготовка до роботи - 1,0 акад.год
2. Виконання роботи - 2,0 акад.годин
3. Оформлення роботи - 1,0 акад.год
Розрахунок механічних характеристик ДПТ незалежного збудження 2
Розрахунок механічних характеристик ДПТ послідовного
Варіанти завдань 12
Час, відведений на виконання роботи 13
РОЗРАХУНОК ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГУНІВ
Методичні вказівки до виконання практичної роботи по
дисципліни «Електромеханічні системи» для студентів
спеціальності 210100 усіх форм навчання