застосовують також комбіноване управління.
При полюсному управлінні Ф B = const, тому рівняння механічної характеристики згідно матиме вигляд:
В
Графічно ця характеристика при фіксованій напрузі на двигуні являє собою пряму, що перетинає координатні осі в точках П‰ 0 і M К.З. (див.), де П‰ 0 - частота обертання холостого ходу, а M К.З. - момент короткого замикання, коли ротор двигуна нерухомий.
В
Рис. 5-6а. Статична характеристика ДПТ.
Електрична машина працює в режимі двигуна при 0 К.З. , при M> M К.З. відбувається обертання двигуна в протилежну сторону під дією зовнішнього моменту - машина працює в режимі гальма (Режим противмикання), при П‰> П‰ 0 машина працює в режимі генератора на мережу, що має напругу U H .
В
Рис. 5-6б. Статична характеристика ДПТ.
Механічні характеристики при різних напругах живлення двигуна виглядають, як сімейство прямих, показаних на. Часто їх будують у функції струму якоря I Я , тоді аналітичний вираз для механічних характеристик прийме вигляд:
В
,
звідки видно, що падіння швидкості при навантаженні двигуна залежить виключно від опору якірного ланцюга R Я .
Крім механічних, існують регулювальні характеристики. Для якірного управління це залежність частоти обертання від напруги живлення U ДВ . Вигляд цих характеристик зображений на, де U ТР - напруга рушання двигуна.
Регулювальна характеристика для полюсного управління може бути отримана з при U ДВ = const.
В
Рис. 5-6в. Статична характеристика ДПТ.
Вигляд цих характеристик при різних навантаженнях зображений на.
В
Рис. 5-6г. Статична характеристика ДПТ.
Для холостого ходу, коли M = 0, ця характеристика має вигляд гіперболи
В
Двигун постійного струму як динамічна система описується наступними рівняннями в операторної формі:
В
На підставі цих рівнянь може бути побудована структурна схема двигуна як динамічної системи ().
В В
Рис. 5-7а. Структурна схема ДПТ.
З структурної схему отримаємо передавальні функції двигуна:
В В В
де - коефіцієнт передачі, - постійна часу якоря, - електромеханічна постійна часу.
Користуючись формулою Хевісайда, за передавальними функцій можна побудувати перехідні процеси, наприклад при пуску двигуна, як це показано на.
В
Рис. 5-7б. Перехідний процес при пуску ДПТ.
При T M В»T Я , як це зазвичай буває, отримаємо вирази для струму і швидкості при пуску:
В В
Для аналізу динаміки двигуна постійного струму при полюсному управлінні розглядають рівняння, аналогічні рівнянням у відхиленнях, так як регулювальна характеристика при полюсному управлінні є нелінійної.
В
Рис. 5-8б. Перехідний процес при пуску ДПТ при полюсному управлінні.
Типові схеми управління електричними двигунами постійного струму
Пуск в хід двигунів постійного струму
У початковий момент пуску в хід якір двигуна нерухомий, проти-ЕРС дорівнює нулю (Е = 0). При безпосередньому включенні двигуна в мережу в обмотці якоря буде протікати надмірно великий струм I пус = U/R я . Тому безпосереднє включення в мережу допускається тільки для двигуна дуже маленької потужності, у яких значення падіння напруги в якорі щодо велике і зміни струму не настільки великі.
У машинах постійного струму великої потужності падіння напруги в обмотці якоря при повному навантаженні становить кілька відсотків від номінальної напруги, тобто
IR я = (0,02-0,01) U. Отже, пусковий струм у разі включення двигуна в мережу з номінальною напругою в багато разів перевищує номінальний.
При пуску в хід для обмеження пускового струму використовують реостати, що включаються послідовно з якорем двигуна.
Пускові реостати являють собою дротяні опору, що розраховуються на короткочасний режим роботи, і виконуються ступінчастими, що дає можливість змінювати струм в якорі двигуна в процесі пуску його в хід.
Схема двигуна паралельного порушення з пусковим реостатом показана на рис.24.
В
Рис.24
Пусковий реостат цього двигуна має три затиску, позначаються літерами Л, Я, Ш. Затиск Л з'єднаний з движком реостата і підключається до одного з полюсів рубильника (до лінії). Затиск Я з'єднується з опором реостата і підключається до зажиму якоря. Затискач Ш з'єднаний з металевою шиною, вміщеній на реостате (шунт). Движок реостата ковзає по шині так, що між ними є безперервний контакт. До затискача Ш через регулювальний резистор Rр приєднується обмотка...
