Статические характеристики и режимы работы электропривода с электродвигателем постоянного тока независимого возбуждения

данным таблицы 4 строим характеристики ω=f(M₁), ω=f(I₁)  (Рис.3,4)

3.Снятие характеристик (регулирование скорости вращения) двигателя М1

введением добавочных сопротивлений (реостатное регулирование)

Таблица 5

Пример расчета: М1 = С1*I1=0,1634 *4=0,65Н´м

По данным таблицы 5 строим характеристики ω=f(M₁), ω=f(I₁)  (Рис.3,4)

Таблица 6

Пример расчета: М1 = С1*I1=0,1634 *5=0,82 Н´м

По данным таблицы 6 строим характеристики ω=f(M₁), ω=f(I₁) (Рис.3,4)

4.Снятие характеристик (регулирование скорости вращения) двигателя М1

ослаблением магнитного потока

Таблица 7

Пример расчета: М1 = С1*I1=0,152 *8=1,216 Н´м

По данным таблицы 7 строим характеристики ω=f(M₁), ω=f(I₁) (Рис.3,4)

Таблица 8

Пример расчета: М1 = С1*I1=0,111 *12=1,332 Н´м

По данным таблицы 8 строим характеристики ω=f(M₁), ω=f(I₁) (Рис.3,4)

5.Режим рекуперативного торможения

Таблица 9

Пример расчета: М1 = С1*I1=0,1634 *(-1)=-0,163 Н´м

По данным таблицы 9 строим характеристики ω=f(M₁), ω=f(I₁) (Рис.3,4)

Таблица 10

Пример расчета: М1 = С1*I1=0,1634 *(-1)=-0,163 Н´м

По данным таблицы 10 строим характеристики ω=f(M₁), ω=f(I₁) (Рис.3,4)

6. Режим торможения противовключением

Таблица 11

Пример расчета: М1 = С1*I1=0,1634 *2=0,327 Н´м

По данным таблицы 11 строим характеристики ω=f(M₁), ω=f(I₁) (Рис.3,4)

Таблица 12

Пример расчета: М1 = С1*I1=0,1634 *2=0,327 Н´м

По данным таблицы 12 строим характеристики ω=f(M₁), ω=f(I₁) (Рис.3,4)

7. Режим динамического торможения

Таблица 13

Пример расчета: М1 = С1*I1=0,1634 *(-3)= -0,49 Н´м

По данным таблицы 13 строим характеристики ω=f(M₁), ω=f(I₁) (Рис.3,4)

Таблица 14

Пример расчета: М1 = С1*I1=0,1634 *(-1)= -0,163 Н´м

По данным таблицы 14 строим характеристики ω=f(M₁), ω=f(I₁) (Рис.3,4)

Рис.2 Характеристика С₁=f(I_в1)

Рис. 3 Электромеханические характеристики ω=f(I₁)

Рис.4 Механические характеристики ω=f(M₁)

Вывод:

Естественные механические и электромеханические характеристики –это зависимости ω(М) и ω(I) соответственно, при номинальной схеме включения двигателя, номинальных параметрах питающей сети и отсутствия добавочных сопротивлений в цепи якоря двигателя ( ест. ω=f(M₁), ω=f(I₁) (Рис.3,4)). Все остальные характеристики будут искусственными. С помощью искусственных характеристик регулируется скорость в электроприводе. Механическая характеристика ДПТ с НВ  описывается уравнением:

w=U/(k×Ф) - M×R/(kФ)2=U/С - M×R/С²=w₀ - Dw,

где w₀ – скорость идеального холостого хода w₀=U/С, С- коэффициент связи двигателя .

При регулировании скорости изменением напряжения подводимого к якорю электромеханические и механические характеристики имеют вид параллельных прямых (1(U₁=26 B), 2(U₁=18 B), 3(U₁=11 B) ω=f(M₁), ω=f(I₁) (Рис.3,4)). С уменьшением напряжения U пропорционально уменьшается скорость идеального холостого хода, так как из уравнения механической характеристики при I=const, R=const, Ф=const:  w=U/c – const. Регулирование осуществляется вниз от естественной характеристики, так как увеличение напряжения выше номинального (естественная характеристика) приведет к дополнительному нагреву ДПТ, что не допустимо.

При регулировании скорости изменением добавочного сопротивления в цепи якоря электромеханические и механические характеристики имеют вид прямых выходящих из одной точки, но имеющие разные наклоны (4-5(R₁=4,5 Ом), 6(R₁=2,5 Ом) ω=f(M₁), ω=f(I₁)  (Рис.3,4)). Так как  w₀=U/С не зависит от R, поэтому все характеристики пересекаются на оси скорости в одной точке w=w₀, I=0, M=0. Наклон характеристик, определяемый перепадом скорости:

Dw=I×R/С=М×R/С²,

пропорционален полному сопротивлению якоря, поэтому при увеличении R наклон характеристик увеличивается, т.е. они становятся более мягкими. Диапазон регулирования небольшой, обычно не превосходит 2–3. При увеличении R снижается жесткость и возникают значительные потери мощности при больших диапазонах регулирования. Регулирование скорости осуществляется ступенчато, вниз от естественной характеристики.

Регулирование скорости изменением магнитного потока (7(Iв₁=1 А), 8(Iв₁=0,5 А) ω=f(M₁), ω=f(I₁) (Рис.3,4)) осуществляется только в сторону уменьшения тока возбуждения, увеличение потока возбуждения происходит при увеличении тока возбуждения выше номинального, что вызовет дополнительный нагрев ДПТ, это не допустимо; магнитная система близка к насыщению, поэтому увеличение тока возбуждения не даст заметного практического результата. При его уменьшении увеличивается скорость идеального холостого хода