Файл: Основы автоматизированного электропривода учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 190
Скачиваний: 2
иа рис. 2-21, содержащей активное сопротивление /?пу = = Ни -|- В а + У?д т и источник э. д. с. с нелинейной харак теристикой, приведенной на рис. 2-23. Как известно из теории электрических цепей, установившийся режим ра боты такой цепи характеризуется точкой пересечения вольт-амперных характеристик элементов схемы. Вольтамперпая характеристика активного сопротивления пред ставляет собой прямую линию, угол наклона которой определяется Т?я2 в соответствии с выражением tgy = = mR;is, где т — коэффициент, учитывающий масштабы по осям на рис. 2-23. Для источника э. д. с. следует построить семейство характеристик Е (1В) для ряда зна чений скорости. Из графиков на рис. 2-23 видно, что не для всякого зпачения скорости существует точка пересе чения вольт-амперных характеристик, т. е. не всегда
возможен режим самовозбуждения. В |
частности, |
при |
со ^ со2 самовозбуждение прекращается. |
Очевидно, |
что |
для существования режима самовозбуждения при какойлибо скорости (0^ необходимо, чтобы угол наклона у вольт-
амнерной |
характеристики |
сопротивления |
цепи якоря |
U = |
был меньше |
угла наклона у^ |
начального |
участка вольт-амперной характеристики источника э. д. с. Е (/в) при данной угловой скорости, т. е. у < у
Если учесть, что касательная к начальной части кривой Е (7В) при каком-либо значении скорости соответствует вольт-амперной характеристике постоянного по величине сопротивления Rj = igy^/m, то приведенное выше условие может быть сформулировано иначе: для существования режима самовозбуждения необходимо, чтобы 7?яв < Rj- При У?Я2 — Rj самовозбуждение прекращается при ско
рости (Oj. |
Поэтому это сопротивление является к р и т и |
|
ч е с к и м |
для данной |
скорости ю7-. |
Принимая начальный |
участок кривой намагничивания |
электрической машины линейным и выражая э. д. с. в
соответствии с (2-4) и (2-36) |
в виде Е = k a j ясо, можно |
представить R Kp в виде |
|
Е |
= ka1a, |
R Kp = -r |
откуда следует, что критическое сопротивление контура самовозбуждения снижается по мере уменьшения ско рости в процессе торможения.
Из приведенных рассуждений вытекает, что для воз никновения режима динамического торможения с само
75
возбуждением необходимо выполнение условия
Лях ■'С-^нр.нач = /fOCi(Ojia4,
где сопач — скорость, с которой начинается процесс тормо жения самовозбуждением.
Для построения скоростных характеристик двигателя последовательного возбуждения в режиме динамического торможения с самовозбуж
|
|
|
|
дением можно использо |
|||
|
|
|
|
вать семейство характери |
|||
|
|
|
|
стик |
Е (/ц), |
построенное |
|
|
|
|
|
для ряда значений со, и |
|||
|
|
|
|
вольт-амперную характе |
|||
|
|
|
|
ристику |
сопротивления |
||
|
|
|
|
цепи якоря, как показано |
|||
|
|
|
|
на рис. 2-23. По точкам |
|||
|
|
|
|
пересечения |
указанных |
||
|
|
|
|
характеристик могут быть |
|||
|
|
|
|
найдены значения 10 — 1п |
|||
|
|
|
|
для |
каждой |
скорости. |
|
|
|
|
|
Однако можно значитель |
|||
|
|
|
|
но упростить метод по |
|||
Рис. |
2-24. К построению скорост |
строения |
характеристик, |
||||
ной |
характеристики |
двигателя |
построив лишь одну не |
||||
постоянного тока последователь |
линейную |
|
зависимость |
||||
ного возбуждения при динамиче |
Е (Iв) для начального зна |
||||||
ском торможении с самовозбуж |
|||||||
|
дением. |
|
|
чения скорости ш„ач, при |
|||
|
|
|
|
веденную |
па |
рис. 2-24, |
|
а для других значении скорости |
следует изменять мас- |
||||||
штаб ио оси ординат. |
уравнения |
|
|
|
|||
Действительно, |
из |
|
|
|
|||
|
|
Е = |
соА'Ф (/ н) = /?;!v / н |
|
|
следует, что если построить только одну вольт-амперную характеристику э. д. с. для начальной скорости
Еаиач —(Онач^Ф (^b)i
то для других значений скорости
Е ■—Е |
Wj |
|
■В-яХ^я |
■*-'toj — ■£-'шнач шнач |
|||
ИЛИ |
|
|
|
ip |
_шнач |
d |
г |
•^шнач — —~ |
^яХ^я- |
76
Таким образом, для значений скорости, отличных от начальной, вольт-ампериые характеристики нагрузки (со противления цепи якоря) представляют собой' пучок прямых, проходящих через начало координат и имеющих различные масштабы по оси ординат, определяемые по формуле
СОнач
тс = тепа ч - ^ .
Ход построения скоростной характеристики со (/я) по казан на рис. 2-24. Механическая характеристика может быть построена по точкам скоростной, если учесть, что
Рис. 2-25. Скоростные (а) и механические (б) харак теристики двигателя постоянного тока последователь ного возбуждения в реяшме динамического торможения
ссамовозбуждением.
М— E IJw . На рис. 2-25 представлены скоростные и механические характеристики двигателя постоянного тока последовательного возбуждения в режиме динамического торможения при разных значениях ВД Т. Из этпх харак теристик видно, что при постоянном значении сопротив
ления цепи якоря динамическое торможение осущест вляется в относительно узкой зоне скоростей. При этом модуль жесткости механических характеристик относи тельно высокий. G целью осуществления электрического торможения двигателя до достаточно малых значений скоростей необходимо по мере снижения скорости умень шать добавочное сопротивление в цепи якоря.
В действительности механические и скоростные харак теристики в режиме динамического торможения с само возбуждением несколько отличаются от характеристик
77
рис. 2-25, построенных на основании приведенной на рис. 2-24 теоретической кривой намагничивания. На практике при снижении тока возбуждения до нуля в электрической машине имеется остаточный поток, обусловливающий начальную э. д. с. в процессе самовозбуждения. Вольтамперные характеристики для машины с реальной кривой намагничивания показаны на рис. 2-26, а соответствую щие этому случаю скоростная и механическая характе ристики — на рис. 2-27. Сопоставление этих характе ристик с характеристиками, приведенными на рис. 2-25,
Рис. 2-26. Вольт-ампер-
ные характеристики |
со |
|||
противления |
цепи |
яко |
||
ря |
Л* |
я |
источника |
|
о. д. с. |
двигателя Е (7В) |
|||
для случая |
реальной |
|||
кривой |
намагничивания |
|||
(“ нач > |
|
> |
Ыо > |
С03). |
Рис. 2-27. Скоростная (а) и механи ческая (6) характеристики двига теля постоянного тока последова тельного возбуждения в режиме динамического торможения с само возбуждением, построенные при учете остаточного магнитного по
тока.
показывает, что при токах, соответствующих насыщению магнитной цепи, эти характеристики практически не отличаются друг от друга. При токе возбуждения (якоря), соответствующем линейному участку кривой намагничи вания, процесс торможения не прекращается совсем, но становится малоэффективным, так как резко снижается величина момента. В связи с этим приведенное выше усло вие < /?кр на практике следует понимать в том смысле, что при его соблюдении может быть получен значительный по величине тормозной момент при заданной скорости. Показанные на рис. 2-27 пунктирные линии соответствуют характеристикам, построенным без учета остаточного маг нитного потока.
78
2-3. МЕХАНИЧЕСКИЕ И СКОРОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА СО СМЕШАННЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ
На рис. 2-28 приведена схема включения двигателя со смешан ным возбуждением, который имеет две обмотки возбуждения: неза висимую и последовательную. В двигательном режиме, для которого на схеме показаны стрелкамн направлеипя токов, намагничивающие силы (н. с.) независимой п последовательной обмоток возбуждения направлены согласно. В этом режиме н. с. главных полюсов двига теля определяется суммой н. с. отдельных обмоток
F B = F нез + -^пос = и,нез^в.нез Ч_ц’ пос^Я> |
(2-45) |
где и>нез, wnoc — числа витков независимой н последовательной об моток возбуждения.
•Рис. 2-28. Схема включе |
Рнс. 2-29. Зависи |
|
ния двигателя постоянного |
мость |
потока дви |
тока смешанного возбужде |
гателя |
постоянно |
ния. |
го тока смешанно |
|
|
го возбуждения от |
|
|
тока якоря. |
Магнитный поток двигателя смешанного возбуждения так же, как и двигателя последовательного возбуждения, зависит от тока якоря, а значит, н от момента на валу. Отсюда следует, что для ско ростных н механических характеристик двигателя справедливы уравнения (2-34) и (2-35). Однако в данном случае зависимость Ф (/я) отличается от аналогичной зависимости для двигателей по следовательного возбуждения. Прежде всего эта завнспмость за счет Гнез = const будет иметь смещенное вправо по оси абсцпсс начало координат, как показано на рнс. 2-29. Ток якоря, соответствующий полностью размагниченному двигателю, может быть определен из (2-45) при FB = О
Кроме того, магнитный поток двигателя определяется не только н. с. обмоток возбуждения, но также н реакцией якоря. В связи с этим вид кривой Ф (/„) будет в известной степени определяться со отношением и. с. обмоток возбуждения. Из указанного положения следует, в частности, вывод о том, что для двигателей смешанного возбуждения при различных значениях отношения FHB3/Fnoc прак тически нельзя использовать уипверсальпые характеристики.
79