Характеристики электропривода.

1. Под механической характеристикой понимается зависимость скорости вращения вала от нагрузки:

w = f(M)

2. Под скоростной – зависимость скорости вращения вала от тока главной цепи (для ДПТ – ток якоря):

w = f(I)

Каждый тип двигателя имеет собственную механическую характеристику. Примеры характеристик представлены на рис.1.

Для оценки формы механической характеристики вводится понятие жёсткости характеристики:

β =

β для различных двигателей равен:

- для ДПТ с независимым возбуждением: β = const < 0

- для ДПТ с последовательным возбуждением: β = var < 0

- для асинхронного двигателя: β = var 0

- для синхронного: β =

Характеристики ДПТ с независимым возбуждением

В ДПТ независимого возбуждения обмотка якоря электрически не связана с обмоткой возбуждения, поэтому является возможным создание на этих обмотках разных напряжений. В случае, если напряжение на обмотках якоря и обмотках возбуждения равны, то это называется параллельным возбуждением. Характеристики этих двигателей одинаковы.

Электрическая цепь ДПТ НВ определяется следующими зависимостями:

U_я. = Е + (R_я + R_полн.я.)I_я – для цепи якоря;

U_о.в. = (R _о.в. + R_{посл. в.} )I_о.в. – для цепи возбуждения.

где: U – напряжение сети постоянного тока; Е – ЭДС наведённое в цепи якоря под воздействием магнитного поля обмотки возбуждения; R_{посл. в.} – собственное сопротивление ОВ; R_полн.я – собственное сопротивление ОЯ.

I_в. =

Е =  = Фкw

Где: p – число пар полюсов; N – количество витков; a – количество ветвей в обмотке якоря; Ф – поток возбуждения.

U_я = кФw + (R_я + R_полн.я.)I_я

w =  I_я - уравнение скоростной характеристики, отличающей связь между механическими и электрическими величинами.

Развиваемый двигателем момент определяется как:

М = ФI_я = кФI_я

где:  - конструктивный коэффициент.

Так как I_я = , то  - уравнение механической характеристики

При Ф = const скоростная и механическая характеристика ДПТ НВ представляет собой прямую (рис.2 ).

Значение I_я = 0 и М = 0 соответствует режиму идеального холостого хода. Скоростью идеального холостого хода определяется как:

w₀ =

Точка пересечения с характеристики с осью абсцисс определяют режим короткого замыкания, т.е. w = 0, при этом:

I_я.к.з. =

М_к.з. = кФI_я.к.з. =

Используя определения момента короткого замыкания (М_к.з) и скорости холостого хода (w₀), характеристики двигателя можно определить следующим образом:

w = w₀ – – скоростная характеристика;

w = w₀ – – механическая характеристика.

Отсюда следует, что основные параметры скоростных и механических характеристик зависят от напряжения питания, сопротивления цепи якоря и потока возбуждения. Варьируя этими параметрами можно построить семейство графиков. Из этого семейства выделяют так называемую «естественную» механическую характеристику. Под ней понимают характеристику, соответствующую номинальному напряжению на якоре, номинальному потоку возбуждения, и отсутствия сопротивления в цепи якоря (R_п.я. = 0). Все остальные характеристики называются искусственными.