Из первых четырех уравнений получим уравнение механической характеристики:
Поскольку применяемые в системах автоматического управления двигатели являются управляемыми, различают два типа управления двигателями постоянного тока — якорное управление и полюсное управление.
При якорном управлении производится изменение напряжения (№ 1, с.278), подаваемого в якорную цепь без изменения возбуждения. При полюсном управлении, наоборот, меняется поле возбуждения путем изменения тока в обмотках главных полюсов iB. Для расширения диапазона управления применяют также комбинированное управление.
При полюсном управлении ФB=const, поэтому уравнение механической характеристики будет иметь вид
Графически эта характеристика при фиксированном напряжении на двигателе представляет собой прямую, пересекающую координатные оси в точках ω0 и MК.З. (рисунок 6), где ω0- частота вращения холостого хода, а MК.З.- момент короткого замыкания, когда ротор двигателя неподвижен.
Рисунок 6 — Статическая характеристика ДПТ Электрическая машина работает в режиме двигателя при 0MК.З. происходит вращение двигателя в противоположную сторону под действием внешнего момента — машина работает в режиме тормоза (режим противовключения), при ω>ω0 машина работает в режиме генератора на сеть, имеющую напряжение UH.
Механические характеристики при различных напряжениях питания двигателя выглядят, как семейство прямых (рисунок 7).
Часто их строят в функции тока якоря IЯ, тогда аналитическое выражение для механических характеристик примет вид
Откуда видно, что падение скорости при нагрузке двигателя зависит исключительно от сопротивления якорной цепи RЯ.
Рисунок 7 — Механическая характеристика ДПТ Кроме механических, существуют регулировочные характеристики. Для якорного управления это зависимость частоты вращения от напряжения питания UДВ. Вид этих характеристик изображен графически (рисунок 8), где где UТРнапряжение трогания двигателя.
Рисунок 8 — Регулировочная характеристика ДПТ Изобразим графически вид этих характеристик при различных нагрузках (рисунок 9).
Рисунок 9 — Характеристики ДПТ при различных нагрузках Заключение Свойства двигателя постоянного тока, так же как и генераторов, определяются способом возбуждения и схемой включения обмоток возбуждения. По способу возбуждения можно разделить двигатели постоянного тока на двигатели с электромагнитным и магнитоэлектрическим возбуждением.
Двигатели с электромагнитным возбуждением подразделяются на двигатели с параллельным, последовательным, смешанным и независимым возбуждением.
Двигатели независимого возбуждения наиболее полно удовлетворяют основным требованиям к исполнительным двигателям самоторможение двигателя при снятии сигнала управления, широкий диапазон регулирования частоты вращения, линейность механических и регулировочных характеристик, устойчивость работы во всем диапазоне вращения, малая мощность управления, высокое быстродействие, малые габариты и масса Однако двигатели постоянного тока имеют существенные недостатки (№ 2, с.175), такие как: необходимость профилактического обслуживания коллекторно-щеточных узлов и ограниченный срок службы из-за износа коллектора, накладывающие ограничение на область их применения малый срок службы щеточного устройства из-за наличия скользящего контакта между щетками и коллектором, скользящий контакт является источником радиопомех. Но также, обладает весьма значительными достоинствами — простотой управления и практически линейными механическими и регулировочными характеристиками двигателя.
Список использованной литературы Брускин Д. Э., Зорохович А. Е., Хвостов В. С. Электрические машины, 1979 г Голдберг О. Д. Испытания электрических машин.
М.: Высш.
шк., 2000
Жерве Г. К. Промышленные испытания электрических машин.
Л.: Энергоатомиздат, 1984
Кацман М. М. Электрические машины, 2000 г Копылов И. П. Электрические машины, 2004 г Котеленец Н. Ф., Кузнецов Н. Л. Испытания и надёжность электрических машин. — М.: Высш.
шк., 1988
