а, рад/с; Е - ЕРС обертання якоря , В; з = КФ - коефіцієнт пропорційності, нд; к = pN/2na - постійна ДПТ (р - число пар полюсів; N - число активних провідників якірної обмотки, а - число пар паралельних гілок якірної обмотки) Ф - магнітний потік, Вб .
Вирішуючи перші два рівняння в системі (1.1) щодо Е, можна отримати відоме рівняння електромеханічної характеристики ДПТ
, (1.2)
яке визначає залежність = f (I).
З урахуванням третього рівняння в (1.1) рівняння (1.2) можна переписати у вигляді залежності w = f (M) яка визначає механічну характеристику ДПТ:
, (1.3)
Або
(1.4)
В
Малюнок 1.1 - Схема включення ДПТ з НВ
яке визначає залежність = f (I).
Дане рівняння механічної характеристики визначає залежність швидкості обертання від моменту на валу двигуна, тому в статиці поводить момент дорівнює моменту опору Мс на валу ДПТ, то це рівняння визначає залежність від Мс, що прикладається до валу.
Варто сказати, що тут ми оперуємо величиною електромагнітного моменту М, який перевищує вихідний момент на валу на величину, відповідну втрат у сталі і механічним втрат від тертя, але в більшості практичних розрахунків можна вважати, що ці моменти рівні. Коефіцієнт пропорційності з = КФ можна вважати постійним для тих ДПТ з НВ, у яких є компенсаційні обмотки або у випадку, коли можна знехтувати впливом реакції якоря на величину Ф. Взагалі вплив поперечної реакції якоря на Ф веде до порушення лінійності механічної характеристики в міру збільшення струму.
З аналізу рівняння електромеханічної характеристики (формула 1.2) видно, що вона може бути представлена ​​прямою лінією (рис. 1.2) при незмінних напрузі U, магнітному потоці Ф, створюваному ОВ і опором якірного ланцюга R. Якщо U = Uном, Ф = Фном і Rд = 0, електромеханічна характеристика називається природною. При зміні хоча б одного із зазначених параметрів електромеханічна характеристика називається штучною. Таким чином, можна відзначити, що ДПТ з НВ володіє лише однією природною характеристикою і безліччю штучних. p> Неважко бачити, що у разі, якщо I = 0, має місце режим ідеального холостого ходу і при цьому
== U/КФ == U/c, тобто і.
Із збільшенням навантаження на валу ДПТ зростає і струм якоря I, тому що М == Сi, а це в свою чергу веде до падіння. У разі, якщо = 0, то при подведенном до якоря напрузі має місце режим короткого замикання, при якому з рівняння (1.2) випливає, що Iкз = U/R. Максимальне значення струму короткого замикання має місце при Rд = 0, коли R = R я (Rя - власний опір обмотки якоря), і воно може в десятки разів перевищувати величину Iн двигуна, тому Iя величина досить мала. Реально режим короткого замикання має місце, короткочасно, при пуску двигуна і при стопорении двигуна моментом опору. br/>В
Малюнок 1.2 - Механічна і електромеханічна характеристики ДПТ з НВ
При прямому пуску двигуна ударні значення струму Iкз>> Iн, тому якірна обмотка може швидко перегрітися і вийти з ладу, крім того, великі струми негативно впливають і на працездатність щітково-колекторного вузла. Cказано обумовлює необхідність обмеження Iкз до якої-небудь прийнятної величини, або введенням додаткового опору в якірний ланцюг Rд, або зменшенням напруги живлення U. Величина максимально допустимого струму визначається коефіцієнтом перевантаження по струму Кт, зазвичай приймають значення від 2 до 5, в залежності від типу двигуна. Максимально допустимий струм короткого замикання повинен відповідати нерівності:
. (1.5)
Для мікродвигунів зазвичай здійснюється прямий пуск без додаткових опорів, але із зростанням габаритів ДПТ необхідно виробляти реостатний пуск, особливо якщо привід з ДПТ використовується в напружених режимах з частими пусками і гальмуваннями. Практично треба пам'ятати, що тільки частими пусками можна В«спалитиВ» ДПТ, якщо звичайно не обмежувати пускові струми. З введенням R д в ланцюг якоря жорсткість електромеханічної характеристики зменшується, що й видно з рисунка 1.2.
З виразу (1.4) випливає, що графічно механічна характеристика ДПТ з НВ може бути представлена ​​прямою лінією з двома характерними точками - швидкістю холостого ходу w про < span align = "justify"> і моментом короткого замикання М кз , який також називається пусковим. Величина М кз визначається як М кз = Сi кз = кФU/R. З введенням додаткового опору R д в ланцюг якоря жорсткість механічних характеристик також падає, що ...
