Механические характеристики ДПТ ПВ являются искусственными в следующих случаях:
в цепь якоря последовательно включают добавочный резистор;
изменяют напряжение питания машины;
параллельно якорю или обмотке возбуждения включают резистор.
На искусственных механических характеристиках двигатель работает при регулировании частоты вращения, ограничении пусковых токов и во многих других случаях, например, при снижении напряжения при пуске мощного двигателя. Искусственные механические
характеристики строят различными методами.
Аналитический метод построения искусственной характеристики при изменении добавочного сопротивления в якорной цепи.
Добавочное сопротивление в якорную цепь вводится для ограничения пускового тока или регулирования частоты вращения. Для любого значения частоты вращения и соответствующего тока I двигателя на естественной электромеханической характеристике уравнение ЭДС можно записать в виде
. (3.6)
где — магнитный поток двигателя, соответствующий току .
При введении в цепь якоря добавочного сопротивления двигатель будет работать на искусственной характеристике. Тогда
(3.7)
где , , — магнитный поток, угловая скорость и ток
двигателя на искусственной характеристике.
Определим значения угловых скоростей и из уравнений (3. 6) и (3.7 ) и возьмем их отношение:
(3.8)
а б
Рис.3.5. Электромеханические характеристики ДПТ ПВ при введении
добавочного резистора.
Если у двигателя на естественной и искусственной электромеханических характеристиках токи равны, т.е. , то равны и
потокивозбуждения: (рис.3.5 ).
Выражение (3.8) с учетом сказанного запишем следующим образом:
(3.9)
откуда
(3.10)
Таким образом, задаваясь на естественной электромеханической характеристикезначениями тока и угловой скорости ,определяем угловую скорость на искусственной характеристике при введенном в цепь якоря добавочном сопротивлении для того же тока.
Построение искусственных электромеханических и механических характеристик при введении в цепь якоря добавочного сопротивления выполняем следующим образом. По универсальной характеристике и паспортным данным двигателя строим естественные механическую и электромеханическую характеристики. Определяем значение
сопротивления резистора :
(3.11)
где — сопротивление обмотки возбуждения; = 0,5;
.
По выражению (3.10 ) строим искусственную электромеханическую характеристику для заданного сопротивления .Для этого
задаемся током и определяем (рис.3.6).
(3.12)
Рис. 3.6. Построение искусственных механических и
электромеханических характеристик ДПТ ПВ аналитическим
методом при включении добавочного сопротивления.
После этого принимаем значения тока: (не менее пяти точек в рассматриваемом диапазоне) и рассчитываем соответствующие угловые скорости и т.д. По полученным данным строим
искусственную электромеханическую характеристику.
Для построения искусственной механической характеристики поступают следующим образом: при угловой скорости (токе ) значение момента двигателя равно . На искусственной электромеханической характеристике при угловой скорости значение тока не изменилось, следовательно, не изменился и момент, т.е. . Аналогично определяем моменты для и т.д. Соединив полученные точки, получим искусственные механическую и электромеханическую характеристики (рис.3.6).
Графический метод построения искусственных механических характеристик двигателей последовательного возбуждения заключается в в следующем. Если ток двигателя последовательного возбуждения постоянен, т.е. I = const, то постоянным будет и поток возбуждения (Ф = соnst). Из уравнения ЭДС двигателя определяем зависимость
сопротивления якорной цепи от угловой скорости:
(3.13)
откуда
(3.14)
3начит, при одном и том же токе двигателя между угловой скоростью и сопротивлением существует линейная зависимость.
Для построения графика искусственной механической характеристики в требуемом диапазоне задаемся пятью-шестью значениями токов: . Графики изменения сопротивления от угловой скорости
R = f() при заданных значениях токовстроим во втором квадранте по двум точкам. Для тока координаты первой точки (= 0; ; второй — ( ). Для тока координаты следующие: первой точки (; второй и т.д. Таким образом, получаем семейство линейных характеристик R = f(
Искусственную электромеханическую характеристику при заданном добавочном сопротивлении строят вследующем порядке (рис.3.7 ): от сопротивления дополнительно по оси R откладываем в масштабе (точка б); через точку б проводим прямую, параллельную оси .Эта прямая пересекает графики в пяти точках: 1”, 2”, 3, 4”, 5”. Эти точки определяют значения угловой скорости двигателя при введенном добавочном сопротивлении для токов Для графического построения электромеханической характеристики = (I) проводим прямую, параллельную оси I ‚ через 1” до пересечения с точкой в точке , которая лежит на искомой электромеханической характеристике = f (t ).
Рис. 3.7. Графический метод построения электромеханической характеристики ДПТ ПВ при изменении добавочного резистора.
Аналогичные построения выполняются для точек т.д. Соединив эти точки плавной линией, получим график электромеханической характеристики при добавочном сопротивлении .
Механическую характеристику строят так же, как при
аналитическом методе.
Искусственные механические характеристики двигателя последовательного возбуждения при изменениях напряжения отражают изменения момента и угловой скорости при регулировании частоты вращения двигателя и при ограничении пускового тока. Для этого используется специальный регулируемый источник: система Г-Д, управляемый тиристорный выпрямитель и т.д. Механические характеристики при изменениях напряжения можно построить по полученным ранее соотношениям. Уравнение ЭДС двигателя (3.7 ) при работе на искусственной характеристике для заданного тока I:
. (3.15)
В этом случае необходимо в уравнении (3.7) принять и . Тогда
(3.16 )
Для заданного значения примем значения токов и определим угловые скорости по выражению (3.16). Построим искусственную электромеханическую характеристику. Механическая характеристика строится аналогично.
Источник: //www.life-prog.ru/1_3559_z-iskusstvennie-mehanicheskie-harakteristiki-dpt-pv.html