Механические характеристики электродвигателей постоянного тока. Лекция №3

1. Лекция №3. Механические характеристики электродвигателей постоянного тока

1.
2.
3.
1
Механические характеристики двигателей
постоянного тока ПВ.
Механические характеристики двигателей
постоянного тока СВ.
Механические характеристики двигателей
постоянного тока в тормозных режимах.
Электропривод. Ч 1

2. Механические характеристики двигателя постоянного тока ПВ

Схема включения двигателя
Rа
Rов
Rд
постоянного тока
последовательного возбуждения
U R
См Ф
2
где
R Ra Rов Rд .
Электропривод. Ч 1

3. Механические характеристики двигателя постоянного тока ПВ

Ф I ,
М Се Ф I Се I 2
М
I
.
Се
Характеристика намагничивания
двигателя постоянного тока ПВ
3
Электропривод. Ч 1

4. Механические характеристики двигателя постоянного тока ПВ

М
Cе Ф ;
I
U
I R
Cе Ф Cе Ф
ω
U
R
М Cе Cе
М
4
Электропривод. Ч 1

5. Механические характеристики двигателя постоянного тока ПВ

μ,ν
2,5
2
ν=f(i)
μ=f(i)
1,5
1
0,5
i
0
0 0,2 0,4 0,6 0,8
5
1
1,2 1,4 1,6 1,8
2 2,2 2,4 2,6
Зависимости момента и скорости от тока якоря двигателя
последовательного возбуждения в относительных единицах
Электропривод. Ч 1

6. Механические характеристики двигателя постоянного тока ПВ

ω
ν
Rа+Rов
νе1
νе2 ν
е3
ν1
ν2 ν
3
Rа+Rов
R1
i1 i2
i
i3
R1>Rа+Rов
R2>R1
U I ( Rа Rов Rд )
1 ir
е
, v vе
.
U I ( Rа Rов )
1 irд
6
Электропривод. Ч 1
М

7. Механические характеристики двигателя постоянного тока ПВ

Особенностью характеристик двигателя постоянного
тока последовательного возбуждения является
невозможность получения режима идеального холостого
хода. При нагрузке ниже 15…20% номинальной работа
двигателя на естественной характеристике практически
недопустима из-за чрезмерного увеличения скорости
вращения якоря.
7
Электропривод. Ч 1

8. Механические характеристики двигателя постоянного тока СВ

Двигатель смешанного возбуждения имеет две обмотки
возбуждения: независимую и последовательную.
Поэтому его механические характеристики занимают
промежуточное положение между соответствующими
характеристиками двигателей независимого и
последовательного возбуждения.
8
Электропривод. Ч 1

9. Механические характеристики двигателя постоянного тока СВ

ω
U
0
.
Cе Ф0
ω0
Rа+Rов
R1>Rа+Rов
R2>R1
М
Механические характеристики двигателя смешанного возбуждения
при реостатном регулировании
9
Электропривод. Ч 1

10. Механические характеристики двигателей постоянного тока в тормозных режимах

Тормозные режимы - это генераторные режимы,
поскольку механическая энергия, поступившая с вала
машины, преобразуется в электрическую и передается
через электрические зажимы машины. В зависимости
от того, куда поступает электрическая энергия,
различают три тормозных режима:
•рекуперативное торможение;
•торможение противовключением;
10 •динамическое торможение.
Электропривод. Ч 1

11. Механические характеристики двигателей постоянного тока в тормозных режимах

Торможение с отдачей энергии в сеть (рекуперативное)
или генераторный режим работы параллельно с сетью
достигается если якорь двигателя вращать от некоторого
постороннего источника со скоростью, превышающей
скорость идеального холостого хода, то ЭДС двигателя
будет больше приложенного напряжения, в результате
чего ток в якоре двигателя и момент изменят свой знак.
11
Электропривод. Ч 1

12. Механические характеристики двигателей постоянного тока в тормозных режимах

12
+
2
+ω
1
С
D
6
В
3
А
5
F
Мтд Мтпр E
Мс
4
М
24
19
17
15
12
11
1 - механическая характеристика ДПТ в двигательном режиме; 2 – механическая
характеристика при рекуперативном торможении; 3 – механическая характеристика
при динамическом торможении; 4 – противо- включение сменой полярности;
5 – противовключение введением Rпр; 6 – механическая характеристика рабочей
машины
Механические характеристики ДПТ
Электропривод. Ч 1

13. Механические характеристики двигателей постоянного тока в тормозных режимах

Так как ток двигателя меняет направление, то очевидно,
что момент также будет отрицательным:
С е ,
U
R
Се Се 2 2
13
Электропривод. Ч 1

14. Механические характеристики двигателей постоянного тока в тормозных режимах

Торможение противовключением или генераторный
режим работы последовательно с сетью может быть
получен двумя способами:
•изменением полярности на обмотке якоря или обмотке
возбуждения;
•включением в цепь якоря сопротивления Rпр.
14
Электропривод. Ч 1

15. Механические характеристики двигателей постоянного тока в тормозных режимах

1 способ: Вследствие механической инерции скорость
двигателя и ЭДС в начальный момент сохраняются
неизменными, а ток будет равен:
U E
I
,
Ra Rпр
U
( Ra Rпр
2
2
С
С
е
е
15
)
.
Электропривод. Ч 1

16. Механические характеристики двигателей постоянного тока в тормозных режимах

Торможение противовключением по второму способу
может происходить, например, в режиме тормозного
спуска в приводе подъемника, когда двигатель включен
на подъем, а момент, развиваемый грузом, заставляет
привод вращаться в сторону спуска груза.
16
Электропривод. Ч 1

17. Механические характеристики двигателей постоянного тока в тормозных режимах

При торможении противовключением в режиме
тормозного спуска ток якоря будет равен:
U E
,
Ra Rпр
М ( Ra Rпр )
U
.
2 2
СеФ
Се Ф
17
Электропривод. Ч 1

18. Механические характеристики двигателей постоянного тока в тормозных режимах

+
Динамическое торможение
Rр
LL1
или генераторный режим
работы независимо от сети
КМ1
КМ1
осуществляется отключением
М
обмотки якоря от сети и
Rд.т.
КМ2
замыканием ее на
резистор Rд.т.. Обмотка
Схема управления динамическим
возбуждения остается
торможением двигателя
постоянного тока
присоединенной к сети.
18
Электропривод. Ч 1

19. Механические характеристики двигателей постоянного тока в тормозных режимах

Вследствие того, что ЭДС двигателя сохраняет при
торможении тот же знак, как и в двигательном режиме,
а напряжение извне к якорю не прикладывается, ток
якоря определяется по выражению:
19
,
Rа Rт
( Rа Rт )
Се
2
2
.
Электропривод. Ч 1

20. Механические характеристики двигателей постоянного тока в тормозных режимах

Для двигателя последовательного возбуждения
возможны два тормозных режима:
•режим торможения противовключением;
•режим динамического торможения.
20
Электропривод. Ч 1

21. Механические характеристики двигателей постоянного тока в тормозных режимах

ω
II
В
А
I
-Мс
С
D
Мс
М
III
Е
21
Механическая характеристика при противовключении ДПТ ПВ
при смене полярности
Электропривод. Ч 1

22. Механические характеристики двигателей постоянного тока в тормозных режимах

ω
I
А
В
С
Мк
Мс
М
D
II
22
Механическая характеристика при противовключении ДПТ ПВ
при введении дополнительного сопротивления
Электропривод. Ч 1

23. Механические характеристики двигателей постоянного тока в тормозных режимах

Динамическое торможение двигателя последовательного
возбуждения может быть осуществлено двумя
способами:
•самовозбуждением;
•с независимым возбуждением.
23
Электропривод. Ч 1

24. Механические характеристики двигателей постоянного тока в тормозных режимах

Rр
LL1
Схема включения ДПТ ПВ при
динамическом торможении
самовозбуждением
М
-
+
Rр
LL1
М
Rд.т.
24
25
Схема включения ДПТ ПВ при
динамическом торможении с
независимым возбуждением
Электропривод. Ч 1
12

25. Механические характеристики двигателей постоянного тока в тормозных режимах

ω
II
В
А
0
25
Мс
I
М
Механическая характеристика при динамическом торможении
ДПТ ПВ самовозбуждением
Электропривод. Ч 1