Искусственные механические

Характер изменения магнитного потока при изменении нагрузки не зависит от сопротивления цепи якоря, вследствие чего искусственные характеристики двигателей имеют те же особенности, что и естественные. Исключением является лишь то, что большим добавочным сопротивлением реостата в цепи якоря соответствуют при том же токе /„ или моменте М меньшие частоты вращения И, следовательно, более «мягкие» характеристики. Все искусственные характеристики двигателя параллельного возбуждения ( 9.27,6), а также смешанного возбуждения ( 9.27, в) проходят через одни и те же точки холостого хода. У двигателей последовательного возбуждения независимо от значения добавочного сопротивления цепи яко* ря лри М = Мс -> О /„-» О, Ф -»О, а и -»оо ( 927, г).

Но если электродвигатель должен работать в условиях регулируемой частоты вращения, частых пусков, выбросов и сбросов нагрузки и т. п., то при выборе вида двигателя необходимо сопоставить условия привода с особенностями механических характеристик различных видов электроявигателей. Принято различать естественную и искусственную механические характеристики двигателя. Первая соответствует номинальным условиям его включения, нормальной схеме соединений и отсутствию каких-либо добавочных элементов в цепях двигателя. Искусственные характеристики получаются при изменении напряжения на двигателе, включении добавочных элементов в цепи двигателя и соединении этих цепей по специальным схемам. На 17.8 сопоставлены уже рассмотренные ранее естественные механические характеристики различных двигателей.

/—4 — искусственные характеристики; 5— естественная (сплошные линии соответствуют моменту, пунктирные — току)

/ _ естественная характеристика; 2—4 — искусственные характеристики при ия<ияа; 5—7 — искусственные характеристики при Ф<ФН

На 3.1,6 приведены естественная и искусственные механические характеристики, полученные введением в цепь якоря реостата. Такие искусственные характеристики используются при пуске и торможении двигателя.

личиваться, а скорость уменьшаться. Получим искусственные характеристики 2 и 3.

С увеличением сопротивления #ш ток /ш уменьшается, при /?ш=°о /ш = 0 и /в = /я. При этом получаем естественную характеристику / ( 6.6, б). С уменьшением Rm увеличивается ток /ш, уменьшается ток возбуждения /в, а скорость возрастает. Получаем искусственные характеристики 2 к 3. Этим способом возможно регулирование скорости выше номинальной.

Но если электродвигатель должен работать в условиях регулируемой частоты вращения, частых пусков, выбросов и сбросов нагрузки и т. п., то при выборе вида двигателя необходимо сопоставить условия привода с особенностями механических характеристик различных видов электродвигателей. Принято различать естественную и искусственную механические характеристики двигателя. Первая соответствует номинальным условиям его включения, нормальной схеме соединений и отсутствию каких-либо добавочных элементов в цепях двигателя. Искусственные характеристики получаются при изменении напряжения на двигателе, включении добавочных элементов в цепи двигателя и соединении этих цепей по специальным схемам. На 17.8 сопоставлены уже рассмотренные ранее естественные механические характеристики различных двигателей.

Но если электродвигатель должен работать в условиях регулируемой частоты вращения, частых пусков, выбросов и сбросов нагрузки и т. п., то при выборе вида двигателя необходимо сопоставить условия привода с особенностями механических характеристик различных видов электродвигателей. Принято различать естественную и искусственную механические характеристики двигателя. Первая соответствует номинальным условиям его включения, нормальной схеме соединений и отсутствию каких-либо добавочных элементов в цепях двигателя. Искусственные характеристики получаются при изменении напряжения на двигателе, включении добавочных элементов в цепи двигателя и соединении этих цепей по специальным схемам. На 17.8 сопоставлены уже рассмотренные ранее естественные механические характеристики различных двигателей.

На 10.24 приведен ряд кривых M=F(s) для различных значений добавочного со- • противления в роторе гд. Кривая / — естественная характеристика при гд—0, кривые 2, 3—искусственные (реостатные) характеристики для гД2>Гд1>0. Очевидно, что искусственные характеристики дают более высокий пусковой момент (Л1П2> >МП1>МП).

На 12-22 показаны только две искусственные характеристики, соответствующие rn =f= 0. В действительности число ступеней пускового реостата обычно берется больше двух; оно, как и моменты переключений реостата, определяется из условия получения относительно небольших изменений момента двигателя при разгоне, т, е. из условия получения быстрого, но плавного пуска. Пусковой реостат рассчитывается по заданным наибольшему моменту при пуске (точки /,3и5) и наименьшему моменту (точки 2 и 4). По окончании пуска пусковой реостат полностью выводится, так как секции реостата могут перегореть при длительном нагреве из-за того, что реостат рассчитан только на кратковременное включение при пуске. Процесс переключений реостата при пуске обычно автоматизирован.

Рассматриваемый способ регулирования частоты вращения не требует сложного оборудования- и дает возможность получить любую пониженную частоту вращения при заданной нагрузке. Однако он имеет и существенные недостатки. Одними из из них являются «мягкие» искусственные механические характеристики, благодаря чему частота вращения при данном сопротивлении сильно зависит от нагрузки двигателя. «Мягкие» характеристики затрудняют получение требуемых, особенно низких частот вращения при различных нагрузках. Другой недостаток заключается в том, что регулирование частоты вращения сопровождается потерями мощности в реостате, которые возрастают по мере увеличения сопротивления г и снижения частоты вращения. . .•.

На 10.29 сплошными линиями изображены естественные и искусственные механические характеристики асинхронного двигателя для различных значений добавочных сопротивлений в цепи обмотки ротора. Из кривых следует, что при заданном моменте на валу Мс частота вращения ротора на каждой механической характеристике будет разной («,, п2, и3).

Искусственные механические характеристики двигателя при различных значениях потока возбуждения показаны на 17.31.

Реостатное регулирование. При втором способе регулирования скорости изменением сопротивления гдоб реостата в цепи якоря (U = const, /„ = const) искусственные механические характеристики становятся круто падающими или «мягкими'» (см. прямую 2 на 17.29) в соответствии с формулой (17.6) или (17.7). Скорость

Искусственные механические характеристики двигателя независимого возбуждения при /в = const и различных значениях напряжения на

чем больше сопротивления якорной цепи R'a = Ra + Кд, тем меньше частота вращения при заданном моменте М. Отсюда также следует, что частота врашения идеального холостого хода по при включении резистора Кд не изменится. Чем больше Кд, тем меньше жесткость механической характеристики. На 3.9,6 изображены естественная (при Кд=0) и искусственные механические характеристики двигателя при Кд1<Кд2<Кдз. Достоинство этого способа регулирования —• надежность и простота, недостатки — неэкономичность, обусловленная бесполезным нагревом добавочных резисторов; необходимость многоступенчатого реостата и громоздкой аппаратуры управления для получения плавного регулирования; уменьшение жесткости механических характеристик и стабильности частоты вращения; возможности регулирования частоты вращения только вниз от основной частоты.

На 3.1,6 приведены естественная и искусственные механические характеристики, полученные введением в цепь якоря реостата. Такие искусственные характеристики используются при пуске и торможении двигателя.

956. На 89 приведены искусственные механические характеристики двигателя постоянного тока параллельного воз-буждения для различных сопротивлений грег регулировочного резистора ( 84, а). Указать, в каком соотношении находятся сопротивления rperl,/-рег2 и грегз 89. К задаче 956 резистора.

На 10.29 сплошными линиями изображены естественные и искусственные механические характеристики асинхронного двигателя для различных значений добавочных сопротивлений в цепи обмотки ротора. Из кривых следует, что при заданном моменте на валу Мс частота вращения ротора на каждой механической характеристике будет разной (и,, п2, п3).

Так же как характеристики скорости, механические характеристики могут быть рассчитаны или определены опытным путем для различных условий. Механическая характеристика 1 соответствует номинальному напряжению на зажимах якоря и номинальному току возбуждения и называется естественной, при наличии регулировочного реостата ЛР(1 в цепи якоря получаются искусственные механические характеристики 2 и 3.

На 10.29 сплошными линиями изображены естественные и искусственные механические характеристики асинхронного двигателя для различных значений добавочных сопротивлений в цепи обмотки ротора. Из кривых следует, что при заданном моменте на валу Мс скорость ротора на каждой механической характеристике будет разной