Расчет и построение естественных и искусственных характеристик двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением

 

Для получения механической характеристики двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением необходимо найти зависимость угловой скорости вращения от момента двигателя. Это возможно, если учесть, что момент, развиваемый двигателем, связан с током якоря и магнитным потоком зависимостью

(1.1)

где СМ – коэффициент машины;

Ф – магнитный поток машины;

I – сила тока в якоре.

 

Подставив значение тока I, найденное из (1.1) , в выражение электромеханической характеристики

(1.2)

Получим выражение для механической характеристики

(1.3)

где U - напряжение на зажимах электродвигателя, В;

w - угловая скорость вала двигателя, с-1;

Ra - сопротивление обмотки якоря, Ом;

Ф - магнитный поток машины, Вб;

Rдоб - добавочное сопротивление, Ом;

Сe – конструктивная постоянная двигателя.

 

Для построения механических характеристик (естественной и искусственных) двигателя параллельного возбуждения достаточно знать лишь две её точки, поскольку все механические характеристики теоретически представляют собой прямые линии. Эти две точки могут быть любыми. Однако построение естественной механической характеристики удобно производить по точкам, одна из которых соответствует номинальному моменту двигателя и номинальной скорости, а другая – скорости идеального холостого хода. Естественная характеристика получается при номинальных параметрах: номинальном напряжении, номинальном токе возбуждения, отсутствии добавочного сопротивления в цепи якоря.

Координаты точек определяются следующим образом:

1.

2. ;

Так как в каталогах внутреннее сопротивление якоря обычно не указывается, то его ориентировочно определяют, приняв, что половина всех потерь в двигателе при номинальной нагрузке связана с потерями в меди якоря:

Ом, (1.4)

где UH – номинальное напряжение, В;

IH – номинальный ток, А;

hн – номинальный КПД двигателя;

Rн – номинальное сопротивление.

 

При изменении одного из параметров уравнения механической характеристики получаются искусственные характеристики. Реостатные характеристики также строятся по точке холостого хода и точке, в которой момент равен номинальному, а угловая скорость, соответствующая номинальному моменту, определяется по соотношению

(1.5)