Механические характеристики электродвигателя

ни изменения частоты вращения двигателя предъявляются со стороны различных производственных машин и механизмов разные требования, механические характеристики двигателей представляют большой практический инте Кроме механических характеристик значительный интерес представляют электромеханические характеристики. Применительно к двигателям постоянного тока — это зависимость частоты вращения от тока якоря п (/„). Электромеханическая характеристика дает возможность производить ряд расчетов, связанных с выбором двигателя и других элементов его электрической цепи по нагреванию.

Несмотря на то что уравнения (9.20) и (9.21) справедливы для всех двигателей постоянного тока, электромеханические и механические характеристики двигателей существенно отличаются друг от друга, что объясняется различным характером изменения магнитного потока.

Воспользоваться выражениями (9.20) и (9.21) для построения естественных характеристик двигателей последовательного и смешанного возбуждения не представляется возможным, так как магнитный поток этих двигателей не остается постоянным, а закон его изменения обычно не известен. Поэтому для указанных двигателей естественные электромеханические характеристики пе(1) приводятся в каталогах. Там же дается зависимость момента на валу от потребляемого тока: М(1). Имея пе(1) и М(1), нетрудно построить естественные механические характеристики п„(М).

9.27. Схема пускового реостата (а) и пусковые механические характеристики двигателей (б, в, г)

что и для пуска двигателя. Например, с помощью реостата, для которого на 9.27 изображены механические характеристики, при моменте М — Мс можно получить частоты вращения п4, п5 и пь. В том случае, когда необходимо иметь и другие частоты вращения, реостат снабжают дополнительными ступенями сопротивлений. Реостат, используемый как для пуска, так и для регулирования частоты вращения, находится в отношении нагревания в более тяжелых условиях, чем реостат, служащий только для пуска.

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. . .•.

9.28. Электромеханическая характеристика nf(l) я зависимость М (/) (а); механические характеристики п(М) двигателя последовательного возбуждения к примерам 9.3 и 9.5 (б)

Из уравнения (9.21) следует, что механические характеристики двигателя параллельного возбуждения и(М) при различных значениях магнитного потока прямолинейны; меньшим значениям магнитных потоков соответствуют большие частоты вращения и более «мягкие» механические характеристики ( 9.30). Например, установив потоки Фь Ф2 и Ф3, получим при моменте сопротивления Мс частоты вращения пь п2 и мэ.

9.30. Механические характеристики двигателя парал^ель-ного возбуждения при различных магнитных потоках

Одним из достоинств рассмотренного способа регулирования частоты вращения является его экономичность, гак как дополнительные потери мощности в регулировочном реостате гр невелики. К достоинствам следует отнести также достаточно «жесткие» механические характеристики, что облегчает получение нужных частот вращения при различных нагрузках.

Из (9.25) следует, что при уменьшении ЭДС генератора с помощью потенциометра г2 будет изменяться только первый член уравнения, определяющий частоту вращения холостого хода /10. Второй член уравнения An, которым определяется изменение частоты вращения, вызванное нагрузкой, будет оставаться неизменным. Таким образом, механические характеристики при различных значениях ЭДС генератора представляют собой семейство параллельных линий ( 9.32) и, например, при моменте М0 оказывается возможным получить частоты вращения nl, п2, /;, и п4.

3.20. Механические характеристики электродвигателя АК.СБ 15-69-6ХЛ2 в схеме асинхронного вентильного каскада:

21. Механические характеристики электродвигателя АКБ 13-62-8 (а) и расчетная схема замещения (б):

27. Механические характеристики электродвигателя постоянного тока с независимым (а) и последовательным (б) возбуждением:

Регулирование частоты вращения вверх от номинальной (во второй зоне) может осуществляться по различным законам. Статические механические характеристики электродвигателя, соответствующие различным законам регулирования, показаны на 58, а (для упрощения принято пдт1п = Яд.в). Все кривые имеют общую номинальную точку с координатами С/Идо, пя. н). Максимальная частота вращения во всех случаях равна некоторой величине пдтах. Кривая / соответствует регулированию при постоянной мощности Ря = Рдо = const, а кривая 2 — некоторому увеличению мощности по мере уменьшения момента нагрузки.

2-3. Механические характеристики электродвигателя постоянного тока с параллельным возбуждением........ 18

2-3. МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

Пример 2-1. Построить естественную и искусственную механические характеристики электродвигателя постоянного тока с параллельным возбуждением, если внешнее сопротивление в цепи якоря

Механические характеристики электродвигателя, соответствующие условиям задачи, построены на 2-5.

2-5. Естественная и искусственная механические характеристики электродвигателя с параллельным возбуждением.

Пример 3-1. Построить механические характеристики электродвигателя постоянного тока с параллельным возбуждением при маг-•штном потоке возбуждения Ф' = 0,8 Ф и Ф'' = 0,5 Ф и определить допустимый вращающий момент электродвигателя при длительной нагрузке.

Механические характеристики электродвигателя построены на 3-7.