Двигателя характеризуется

двигателя характеристика значительно отличалась бы от кривой постоянства мощности. При наличии четырех передач это отличие незначительно. Кроме того, в этом случае достигается высокая степень унификации лебедок с электроприводом и лебедок с дизельным приводом, число которых является преобладающим.

Анализ (6.3) показывает, что при коэффициенте усиления &с = kykn -> с» жесткость механической характеристики в рассматриваемой системе не превосходит жесткости естественной характеристики двигателя (характеристика 1 на 6.2, б), подключенного к сети с постоянным напряжением ?/д = ссо0. Следовательно, в такой системе наибольший диапазон регулирования будет обусловливаться падением напряжения в якорной цепи собственно двигателя; статизм в замкнутой системе регулирования при нагрузке, равной Мном, может быть определен как отношение перепада угловой скорости по уравнению (6.3) к текущему значению угловой скорости идеального холостого хода:

Из взаимного расположения характеристик видно, что характеристика, на которой расположена точка /, соответствует ослабленному магнитному потоку двигателя; характеристика, на которой расположена точка 3, — реостатная (в цепи якоря включен добавочный резистор); характеристика, на которой расположена точка 4, имеем место при пониженном напряжении на обмотке якоря двигателя, например в системе Г—Д:

Основными характеристиками механической энергии двигателя являются вращающий момент и скорость вращения.

Рабочие характеристики представляют совокупность зависимостей: скорости вращения якоря, тока двигателя, полезной мощности, подведенной мощности и к. п. д. от полезного вращающего момента при неизменном напряжении на зажимах цепи якоря и цепи параллельного (и независимого) возбуждения. В некоторых случаях величины, характеризующие работу двигателя в указанных условиях, приводятся в зависимости от полезной мощности или же от тока двигателя. Обычно предельной нагрузкой при построении рабочих характеристик является наибольшая допускаемая нагрузка при работе или при испытании машины (приблизительно 1,5 номинальной) и только для двигателей малой мощности рабочие характеристики охватывают и пусковой период. Из всех перечисленных зависимостей наибольшую важность представляет зависимость скорости вращения якоря от полезного вращающего момента двигателя (характеристика скорости вращения) или зависимость полезного вращающего момента от скорости вращения (механическая характеристика).

Вследствие неизменности напряжения Uc на зажимах двигателя характеристика подведенной мощности /\ = / (Af2) имеет такой же вид, как характеристика / = / (Л/2). При соответствующем выборе масштабов для / и Р1 обе характеристики могут выражаться одной линией ( 8-9).

При неизменном уменьшенном напряжении на зажимах двигателя характеристика скорости понижается почти пропорционально напряжению (линия 5). Для сравнения линией 2 показана естественная характеристика скорости.

К заключению о возникновении незатухающих колебаний мы пришли потому, что полагали E'd = const и неизменность в связи с этим характеристики б 39-8, а во время колебаний и, кроме того, пренебрегли успокоительным моментом Му, возникающим в результате того, что Q Ф Qc. В действительности даже при предположении E'd = const момент М Ф 0 и машина развивает мощность также за счет этого момента. Поэтому при движении от точки 2 на 39-8, а к точке 4, когда Q > Qc и s < 0 (режим асинхронного генератора), характеристика Р = /(6) пойдет несколько выше кривой б, ускорение на участке 2—3 будет слабее, а торможение на участке 3—4 — сильнее и в результате угол 64 будет несколько меньше. Далее, при движении от точки 4 к точке 2, когда Q < Qc и s > О (режим асинхронного двигателя), характеристика Р = / (6) пойдет ниже кривой б, вследствие этого на участке 4—3 торможение вниз от и = йс будет слабее, а на участке 3—2 ускорение будет сильнее и поэтому равенство Q = Qc после первого периода колебаний наступит правее точки 2. Таким образом, под воздействием Му размах, или амплитуда, колебаний будет непрерывно уменьшаться до тех пор, пока эти колебания не затухнут полностью и при Е 'd= = const не наступит установившийся режим работы в точке 3, когда Р = Р'п.д. Характер колебаний при этом имеет вид кривых на 39-2 и 39-3.

§ 17.5. МЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Механическая характеристика является важнейшей характеристикой любого электрического двигателя, так как она позволяет установить, какой электромагнитный момент будет действовать на ротор машины при заданной скорости его вращения, или решить обратную задачу.

К заключению о возникновении незатухающих колебаний мы пришли потому, что полагали E'd = const и неизменность в связи с этим характеристики б 39-8, а во время колебаний и, кроме того, пренебрегли успокоительным моментом Му, возникающим в результате того, что Q Ф Qc. В действительности даже при "предположении E'd = const момент М г Ф 0 и машина развивает мощность также за счет этого момента. Поэтому при движении от точки 2 на 39-8, а к точке 4, когда Q > йс и s < 0 (режим асинхронного генератора), характеристика Р= /(6) пойдет несколько выше кривой б, ускорение на'участке 2—3 будет слабее, а торможение на участке 3—4 — сильнее и в результате угол D4 будет несколько меньше. Далее, при движении от точки 4 к точке 2, когда Q < Qc и s > 0 (режим асинхронного двигателя), характеристика Р = / (9) пойдет ниже кривой б, вследствие этого на участке 4—3 торможение вниз от Q = iic будет слабее, а на участке 3—2 ускорение будет сильнее и поэтому равенство Q = Qc после первого периода колебаний наступит правее точки 2. Таким образом, под воздействием Му размах, или амплитуда, колебаний будет непрерывно уменьшаться до тех пор, пока эти колебания не затухнут полностью и при Е 'd— — const не наступит установившийся режим работы в точке 3, когда Р = Рп д. Характер колебаний при этом имеет вид кривых на 39-2 и 39-3.

синхронной частоте вращения п = 60/Ур. Вращаясь относительно полюсов неподвижного ротора, вращающееся магнитное поле создает знакопеременный момент. При этом возникает вращающее усилие в направлении вращающегося поля или в противоположном ему направлении. Так как ротор синхронного двигателя характеризуется определенной массой, а следовательно, обладает инерцией, то под действием знакопеременного момента он не в состоянии мгновенно сдвинуться с места и приобрести синхронную частоту вращения. В результате синхронный электродвигатель не придет во вращение и будет стоять на месте. Поэтому пуск синхронного двигателя осуществляется с применением специальных пусковых устройств.

Условия работы синхронных двигателей при понижениях напряжения оказываются другими, чем для асинхронных. Установившийся синхронный режим двигателя характеризуется потребляемой им активной мощностью Рс = = Шсозф, ЭДС Ed за синхронным активным сопротивлением в продольной оси Ха и поперечной оси Xq и углом сдвига 8 между Ed и напряжением на зажимах U. Мощность Pc=Eds\n&IXd+U2(Xd-Xq)sm28l(2XdXl,). С другой стороны, PC определяется статическим противодействующим моментом Мпр. Устойчивая работа имеет место в том случае, когда нагрузка механизма меньше максимально возможного значения Рс max. Двигатель работает в синхронном режиме до тех пор, пока снижение произведения EdU компенсируется возрастанием угла 8. При дальнейшем уменьшении EdU возникают качания и возможность выпадения Двигателя из синхронизма. Таким образом, выпадение двигателя из синхронизма может определяться снижением U, уменьшением тока возбуждения и недопустимым увеличением нагрузки. С другой стороны, форсировка возбуждения, широко используемая в отечественной практике, существенно влияет на повышение устойчивой работы. Внезапные резкие снижения напряжения, опасные с точки зрения выпадения двигателя из синхронизма, обычно возникают в результате КЗ в питающей сети. При этом наиболее тяжелыми являются K(Z) (см. гл. 1), так как при несимметричных КЗ всегда остается некоторый вращающий момент, определяемый составляющими прямой последовательности в напряжениях. Поведение двигателей при внешних КЗ достаточно сложно и рассматривается с применением методов, используемых для расчетов динамической устойчивости систем [30]. Использование этих методов дает возможность определить и допустимые времена отключения КЗ, которые дали бы возможность сохранить двигатели в устойчивой работе. Времена эти оказываются весьма малыми. Предельное минимальное значение напряжения, при котором двигатель еще остается устойчиво работающим, принимают весьма приближенно равным 0,5?/Ном (для /*С(3)). Вышедший из

Повторно-кратковременный режим работы двигателя характеризуется отношением времени работы электродвигателя к общей продолжительности цикла, называемым от-

Надежность и долговечность. Надежность двигателя характеризуется вероятностью безотказной работы.

чается регулировочный реостат Rpa ( 8-5). При выведенном реостате 7?ра установившийся режим работы двигателя характеризуется вращающим моментом М2, скоростью вращения пг и током в цепи якоря /21. Э. д. с. Е21 в этом случае определяется уравнением (8-9).

Быстродействие шагового двигателя характеризуется частотой приемистости и соответствующей этой частоте скоростью вращения, при которых двигатель без пропуска шагов входит в синхронизм из состояния покоя. Современные маломощные двигатели .имеют частоту приемистости до 5000 шаг/сек и развивают с места скорость до 4500 об/мин.

ротора, вращающееся магнитное поле создает знакопеременный момент. При этом возникает вращающее усилие в направлении вращающегося поля или в противоположном ему направлении. Так как ротор синхронного двигателя характеризуется определенной массой, а следовательно, обладает инерцией, то под действием знакопеременного момента он не в состоянии мгновенно сдвинуться с места и приобрести синхронную частоту вращения. В результате синхронный электродвигатель не придет во вращение и будет стоять на месте. Поэтому пуск синхронного двигателя осуществляется с применением специальных пусковых устройств.

Режим работы двигателя характеризуется скольжением, учитывающим разность частот поля и ротора

Продолжительный номинальный режим работы S1 двигателя характеризуется неизменной нагрузкой в течение времени, за которое перегрев всех его частей достигает установившегося значения. Признаком режима S1 является выполнение условия t > 3 Ти, где * — время работы (включе-

В момент пуска ротор синхронного двигателя находится в неподвижном состоянии. Вращающееся же магнитное поле статора безынерционно и при включении обмотки якоря мгновенно приобретает частоту вращения, равную синхронной частоте вращения n=60f/p. Вращаясь относительно полюсов неподвижного ротора, вращающееся магнитное поле создает знакопеременный момент. При этом возникает вращающее усилие в направлении вращающегося поля или в противоположном ему направлении. Так как ротор синхронного двигателя характеризуется определенной массой, а следовательно, обладает инерцией, то под действием знакопеременного момента он не в состоянии мгновенно сдвинуться с места и приобрести синхронную частоту вращения. В результате синхронный электродвигатель не придет во вращение и будет стоять на месте. Поэтому пуск синхронного двигателя осуществляется с применением специальных пусковых устройств.

Повторно-кратковременный режим работы двигателя характеризуется тем, что рабочие кратковременные периоды чередуются с кратковременными паузами, когда двигатель отключается от сети. В период нагрузки температура двигателя повышается, в период