Расчет характеристики n(M) при уменьшении напряжения источника питания в цепи якоря .

Влияние U на вид характеристики n(M).

Выражения для электромеханической характеристики n(I_Я) и механической характеристики n(M) имеют вид

n = U/(С_Е٠Ф(- I_Я٠(R_Я + R_{ДОП ПОЛ} )/(С_Е٠Ф) = n₀ – Δn,

n = U/(С_Е٠Ф) - M٠(R_Я + R_{ДОП ПОЛ} )/(С_Е٠С_М٠Ф²) = n₀ – Δn.

Как следует из приведенных выражений, при уменьшении напряжения на якорной обмотке U и неизменном магнитном потоке (Ф=const) n₀ уменьшается пропорционально U, а Δn остается неизменным при одинаковых значениях момента М. Значит наклон характеристики n(M) не меняется.

При уменьшении напряжения (U^/ = U٠q1), приложенного к обмотке якоря, получаем искусственную характеристику n^/(M), смещенную вниз относительно естественной характеристики n(M) (см. рис.3.1.).

 

 

Рис.3.1.

 

Расчет искусственной характеристики n^/(M) (при U^/ = U٠q1).

Для построения искусственной характеристики n^/(M) в силу ее линейности достаточно рассчитать координаты двух точек, например:

- для режима холостого хода:

М = 0; n₀^/ = U^/ /(С_Е٠Ф) = U٠q1/(С_Е٠Ф) = n₀٠q1;

- при номинальной нагрузке:

М = М_Н; n^/_Н = U^/ /(С_Е٠Ф) – M_Н٠(R_Я + R_{ДОП ПОЛ} )/(С_Е٠С_М٠Ф²).

На общем графике строим естественную n(M) и искусственную n^/(M) характеристики (см. рис.3.1.).

Коэффициент регулирования к_D при заданном M_D.

Вычисляем коэффициент регулирования к_D частоты вращения n при изменении напряжения источника питания U^/ = U٠q1 и при моменте нагрузки M_D = M_Н٠t:

к_D = n_D^/ / n_D.

Здесь n_D – частота вращения, соответствующая моменту M_D, при работе ДПТ на естественной характеристике n(M). n_D уже вычислили раньше при рассмотрении естественной характеристики (см. стр. 9.).

n_D^/ - частота вращения, соответствующая моменту M_D, при работе ДПТ на искусственной характеристике n^/(M) при том же моменте нагрузки M_D и при пониженном напряжении U₁^/ = U₁٠q1.

Далее необходимо отметить преимущества и недостатки данного метода регулирования n и сделать выводы о целесообразности его применения.

 

3.2. Расчет характеристики n(M) при введении добавочного сопротивления R_{Я ДОБ} в цепь якоря.

Влияние R_{Я ДОБ} на вид характеристики n(M).

Электрическая схема, соответствующая реостатному регулированию n ДПТ, приведена на рис.3.2.

 

 

 

 

Рис.3.2.

 

Уравнение механической характеристики n^/(M) при использовании реостатного регулирования выглядит следующим образом

n^/ = U/(С_Е٠Ф) - M٠(R_Я + R_{ДОП ПОЛ} + R_{Я ДОБ} )/(С_Е٠С_М٠Ф²) = n₀ – Δn.

При введении R_{Я ДОБ} возрастает Δn и увеличивается наклон характеристики n(M). При этом n₀ = U/(C_Е٠Ф) не меняется, значит естественная и реостатная характеристики n(M) выходят из одной точки (режим Х.Х., М = 0, см. рис.3.3.).

 

 

Рис.3.3.

Расчет реостатной характеристики n^/(M).

Для построения реостатной характеристики n^/(M) необходимо знать координаты двух точек:

- режим холостого хода - n₀ = U/(C_Е٠Ф) при М = 0;

- номинальный режим - при М = М_Н

n^/_Н = U/(C_Е٠Ф) – M_Н٠(R_Я + R_{ДОП ПОЛ} + R_{Я ДОБ} )/(С_Е٠С_М٠Ф²).

На общем графике строим естественную n(M) и искусственную n^/(M) характеристики (см. рис.3.3.).

Коэффициент регулирования к_D при заданном М_D.

Определим изменение частоты вращения ДПТ при регулировании n с помощью R_{Я ДОБ} при моменте нагрузки M_D = М_Н٠t.

Значение n_D, соответствующее работе ДПТ на естественной характеристике и моменту нагрузки M_D = M_Н ٠t, определено раньше (см. стр. 9.).

Вычислим частоту вращения n_D^/ при работе ДПТ на искус-

ственной реостатной характеристике с добавочным сопротивлением

в цепи якоря R_{Я ДОБ} = R_Я٠q2.

При моменте нагрузки M_D = М_Н٠t определяем

n_D^/ = U/(C_Е٠Ф) – M_D٠(R_Я + R_{ДОП ПОЛ} + R_{Я ДОБ} )/(С_Е٠С_М٠Ф²).

Коэффициент регулирования частоты вращения к_D составляет

к_D = n_D^/ / n_D.

Далее необходимо отметить преимущества и недостатки данного метода регулирования n и сделать выводы о целесообразности его применения.