Изменяем подводимое напряжение

Rд = const

U2 <U1 <Uном

w_ое– естественная угловая скорость

Изменяем величину магнитного потока ф

Ф2 < Ф1 < Фном

При изменении магнитного потока Ф характеристика становиться мягче.

Тормозные режимы двигателей постоянного тока

Существуют 3 вида тормозных режимов:

1. Тормозной генераторный режим с отдачей энергии в сеть (рекуперативный тормозной режим)

2. Генераторный тормозной режим с отдачей энергии автономному потребителю (динамическое торможение)

3. Тормозной режим противовключения.

Двигательным называется такой режим при котором направление момента развиваемого двигателем и скорости вращения его вала совпадают.

Тормозной режим при котором направление момента и скорости вращения вала не совпадают.

Генераторный тормозной режим с отдачей энергии в сеть (рекуперативное торможение) получают при увеличении частоты вала больше w₀.

Естественная характеристика

Пример: троллейбус под гору

Рекуперативное торможение

Динамический тормозной режим

Естественная характеристика

Iв

ОВ

ОВ

ОВ

Двигательный режим Динамический тормозной Динамическое торможение

режим двигателя с незави- двигателя с самовозбуждением

симым возбуждением

а) Динамический тормозной режим осуществляют отключением обмотки якоря от сети и включением ее на добавочное сопротивление Rдт – добавочное тормозное сопротивление.

б) Отключение двигателя от сети и включение его на добавочное сопротивление

U = E + Iя (Rя + Rд) для двигателя

Торможение противовключением можно осуществлять двумя способами:

1. Внезапным реверсированием двигателя

2. Путем создания нагрузки на его валу потенциального теля и введением Rд.

Потенциальной нагрузки / М * сила) – такие нагрузки направление которых не изменяется при изменении направлении движения

+Rд => характеристика мягче

М = С Ф Iя => при увеличении момента увеличи-

вается ток якоря

Rд1 >Rд2

Rд -> скорость падает -> вращение

в обратном направлении

Режим тормозного спуска

Расчет пускового и тормозных сопротивлений шунтовых двигателей постоянного тока

Расчет пускового сопротивления

Rпуск – ограничивает пусковой ток

1. Графический метод

Iя = f(w)в процесс пуска двигатель называется пусковой диаграммой

Rm–пусковой реостат сmступеней

;

Периодичность отключения ступеней 1…2с

Отключение нужно производить таким образом, что бы после каждого из них ток не превышал I_n1в итоге должны выйти на естественную характеристику при токе равнымI_n1. Если данное условие не выполняется можно измеритьI_n1 и пересчитать всё заново

; номинальный ток двигателя

Скольжение:

Удельное сопротивление:

Rном – сопротивление, при котором номинальное напряжение обеспечивает номинальный ток в цепи якоря.

Масштаб можно определить исходя из того, что при полном сопротивлении Rном,r=1.

Делим 1 на величину отрезка аб получаем масштаб

Расчет тормозного сопротивления

Генератор торможения

При рекуперативном торможении

Величина Rд равна в масштабе отрезку аб.

Определением масштаба и рассчитывается Rд

При динамическом торможении

аб – искомое сопротивление в масштабе

Линия 1 параллельна характеристике динамического

торможения

Торможение противовключением

аб – искомое сопротивление в масштабе

w_т.пр– скорость при торможении противовключением

Аналитический способ

Естественная характеристика

;

;

;

;

;

;

;

r₁=R_m-R_(m-1)=r_я l^m – r_я l^m-1 = r_я (l^m – l^m-1 )=r_я l^m-1 (l – 1)

r_m = r_я(l– 1)

Методика расчета пусковых сопротивлений аналитическим методом :

1. Задаемся пусковым током I_п1=(2…2,5)Iн

2. Задаемся пусковым током I_п2=(1,1…1,3)Iс

3. Определяем полное пусковое сопротивление

Rm=Uн /I_п1

4. Определяем сопротивление обмотки якоря

r_я= 0,5 (1-n)Uн/Iн

5. Определяем сколько ступеней пусковых резисторов

l^m =Rm / r_я; m ln l = ln Rm/r_я

m– должно быть целым числом, округляем его доm`

m` -целое число

6. Определяем кратность пускового тока для числа ступеней m`

7. Определим искомое сопротивление

r₁=r_яl^m`-1(l¹-1)

r2=r_я l^m`-2(l¹-1)

r_m=r_я(l¹-1)

Последовательное (сириесное)

Механические и скоростные характеристики двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением

Конструктивной особенностью сериесного двигателя постоянного тока является то, что обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря и по ней течет весь ток двигателя, по этому она должна иметь малое сопротивление, выполняется из толстого провода с малым числом витков так как по обмотке возбуждения течет ток двигателя зависящий от нагрузки, следовательно в зависимости от нагрузки будет изменяться ток возбуждения и магнитный поток.

Принимаем что зависимость между током возбуждения и магнитным потоком прямая.

; скоростная характеристика

Ф=К Iя;

М=СФIя=СnIя²

МºI²

При увеличении тока якоря момент увеличивается в квадрате, так как момент возрастает при увеличении тока якоря в квадрате. (его загружают он тянет)

Двигатели с последовательным возбуждением могут нести большие перегрузки. Пример: тяговые двигатели в транспорте ( троллейбус, эл. поезд, подъемные механизмы, стартеры тракторов)

При Rд=0, В<<w_ном; В=0

При В=0; М=А²/w²;

Механическая характеристика

Квадратичная гипербола

Реальная характеристика учитывает насыщение стали двигателя при больших нагрузках.

У сериесных двигателей нет скорости идеального холостого хода.

Без нагрузки запускать нельзя.