Основные характеристики и принципы регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока

1. Цель работы

Практическое изучение электромеханических свойств, механических характеристик и принципов регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением

2. Указания к самостоятельной работе

При подготовке к лабораторной работе необходимо по учебникам, конспектам лекций изучить тему «Схемы включения, механические характеристики и принципы регулирования скорости вращения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением» и подготовить ответы на контрольные вопросы, а также изучить порядок включения стенда и выполнения лабораторной работы №1.

3. Характеристики, принципы регулирования частоты вращения и описание лабораторного стенда

3.1 Схема включения и характеристики двигателя

Рис. 3.1. Схема включения ДПТ с НВ

В зависимости от способа возбуждения двигателя постоянного тока (ДПТ) подразделяют на ДПТ с независимым, последовательным и смешанным возбуждением. Иногда встречаются ДПТ с параллельном возбуждением, но это является частным случаем

Схема включения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением (ДПТ с НВ) представлена на рис. 3.1.

Для ДПТ с НВ справедлива система уравнений описывающая его статические режимы работы:

;

, (3.1)

где напряжение на якорной цепи, В;– суммарное сопротивление якорной цепи, Ом;электромагнитный момент, Нм;- ток якоря, А;угловая скорость, рад/с;коэффициент пропорциональности, постоянная ДПТ(рчисло пар полюсов,число активных проводников обмотки якоря ОЯ),число параллельных ветвей ОЯ,– магнитный поток, Вб.

Решая уравнение (3.1) относительно можно получить уравнение электромеханической характеристики ДПТ

(3.2)

Подставляя зависимость в уравнение(3.2), получаем уравнение механической характеристики двигателя

, (3.3)

где - угловая скорость холостого хода ДПТ.

Так как, в статическом режиме вращающий момент равен моменту сопротивления , то уравнение (3.3) определяет зависимостьотСледует отметить, что электромагнитный моментМ превышает выходной момент на валу ДПТ на величину, соответствующую потерям в стали и механическим потерям от трения.

Механические характеристики изображены на рис. 3.2. Характеристики имеют вид прямых линий. Если ,, имеханическая характеристика называется естественной. При изменении хотя бы одного из указанных параметров механическая (электромеханическая) характеристика называется искусственной. Таким образом можно отметить, что ДПТ с НВ обладает лишь одной естественной характеристикой и множеством искусственных.

Рис. 3.2.Механичекие характеристики ДПТ с НВ