Понятие естественной и искусственной механических характеристик. Влияние параметров на вид механической характеристики ДПТ с НВ

Если характеристика получена при номинальных параметрах двигателя ( ), то такую характеристику называют естественной. Естественная механическая характеристика показана на рис 3.2, а. Она определяет его рабочую скорость и показывает, как она изменяется при изменениях нагрузки в статических режимах работы.

Уравнение естественной МХ двигателя

.

Искусственные механические характеристики получаются в тех случаях, когда характеристика строится не для номинального режима работы. На рис. 3.2, б показаны искусственные механические характеристики при . Такие характеристики называют реостатными. При возрастании сопротивления в якорной цепи жесткость механических характеристик уменьшается.

Реостатные МХ можно получить по формуле

.

Соответственно, добавочное сопротивление ограничивает ток (момент) короткого замыкания

.

Скорость идеального холостого хода остаётся неизменным, так как она не зависит от сопротивления в цепи якоря.

Кроме изменения сопротивления в якорной цепи возможно также изменение магнитного потока двигателя и напряжения на якоре двигателя.

Изменение магнитного потока двигателя Ф возможно только в сторону уменьшения ( ). Увеличение магнитного потока связано со значительным возрастанием тока возбуждения двигателя, что приведет к перегреву двигателя.

При изменении магнитного потока уменьшается момент короткого замыкания

,

и возрастает скорость идеального холостого хода двигателя

.

Механические характеристики для этого случая показаны на рис. 3.3, а.

Изменение напряжения на якоре двигателя возможно в сторону уменьшения от номинального вниз. При этом величина падения скорости не изменяется

,

а величина скорости идеального холостого хода уменьшается пропорционально

.

Механические характеристики для этого случая показаны на рис. 3.3, б.

Источник

Различают естественные и искусственные механические характеристики электродвигателей

Естественная механическая характеристика асинхронного двигателя

Естественная механическая характеристика двигателя постоянного тока последовательного возбуждения

Естественная механическая характеристика двигателя постоянного тока параллельного возбуждения

Естественные и искусственные механические характеристики электродвигателей

ПЛАН ЛЕКЦИИ

Механические характеристики электродвигателей

ТЕМА ЛЕКЦИИ 10

2. Жесткостьмеханических характеристик

6. Механическая характеристика синхронного двигателя.Область применения синхронных двигателей на судах

То есть, для любого двигателя входной величиной является момент механизма, а выходной – его скорость.

Скорость почти всех электродвигателей является убывающей функцей момента двигателя, то есть с увеличением момента скорость уменьшается [чил 33]. Но степень изменения скорости у разных электродвигателей различна и характерезуется параметром жесткость механические характеристик.

Жёсткость механические характеристик электропривода β – это отношение разности электромагнитных моментов двигателя при разных скоростях к соответствующуй разности угловых скоростей электропривода.

Обычно на рабочих участках механические характеристикиэлектродвигателей имеют отрицательную жёсткость β

Каждый электродвигатель имеет одну естественную и множество искусственных характеристик. Число искусственных характеристик зависит от числа ступеней регулирующего элемента, например, числа ступеней регулировочного реостата в цепи обмотки якоря двигателя постоянного тока. Если у двигателя таких ступеней – пять, то такой двигатель имеет шесть характеристик – пять искусственных и одну естественную.

Искусственные механические характеристики применяются для получения таких режимов работы двигателя, как регулирование скорости, реверс, электрическое торможение, и др.

Рассмотрим естественные механические характеристики двигателей разных типов.

Рис. 10.1 Естественная механическая (а) и угловая (б) характеристики синхронного двигателя; θ – угол отставания оси ротора от оси магнитного поля обмотки статора

Источник

Искусственные механические характеристики

Построенная по паспортным данным двигателя механическая характеристика называется естественной. Если изменять величину подведенного напряжения, активное сопротивление ротора или другие параметры, то можно получить механические характеристики, отличные от естественной, которые называют искусственными.

На рис. 2.17 приведены механические характеристики двигателя при разной величине подведенного напряжения.

Как следует из рис. 2.17 при понижении подведенного напряжения частота вращения магнитного поля n₀ остается неизменной, а уменьшается критический M_кр и пусковой M_пуск моменты, т.е. снижается перегрузочная способность и ухудшаются пусковые свойства двигателя. При понижении подведенного напряжения механическая характеристика становится мягче.

На рис. 2.18 приведены механические характеристики двигателя при разной величине активного сопротивления ротора.

Как следует из рис. 2.18 при увеличении активного сопротивления обмотки ротора за счет введения реостата R_доб в цепь фазного ротора сохраняется неизменным M_кр, т.е. сохраняется перегрузочная способность двигателя, но происходит увеличение пускового момента. Частота вращения в режиме идеального холостого хода остается неизменной, равной n₀. С увеличением активного сопротивления обмотки ротора механические характеристики становятся мягче, т.е. ухудшается устойчивость работы двигателя.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Искусственные механические характеристики асинхронного двигателя

Задача №4

Регулирование частоты вращения двигателя независимого возбуждения в
системе Г-Д (привести схему).

Система
«генератор — двигатель».

В этой
системе, схема которой показана на рисунке 1, а, якорь 4
двигателя непосредственно присоединяется к якорю 3 генератора,
образующего вместе с при­ водным двигателем 1 электромашинный
выпрямитель 2 трехфазного пере­менного тока в постоянный,
вращающийся со скоростью ω_г. Регулирование напряжения
на якоре двигателя проис­ходит за счет изменения тока возбуж­дения
генератора 1_вг с помощью потен­циометра
8, при этом изменяется ЭДС генератора Е и соответственно напряжение
на якоре двигателя U. Регулирование
напряжения в этой систе­ме может сочетаться с воздействием на
магнитный поток двигателя, что обеспечит двухзонное регулирование скорости.

Регулирование
магнитного потока двигателя осуществляется изменением I_вд за счет включения в цепь обмотки 5 возбуждения
двигателя резистора б. В замкнутых ЭП питание обмотки 7 возбуж­дения
генератора происходит от регулируемого источника посто­янного тока, например
полупроводникового УВ. Характеристики системы Г — Д соответствуют
приведенным на рисунке 1, б.

Основными
достоинствами системы Г — Д являются большой ди­апазон и плавность
регулирования скорости двигателя, высокая же­сткость и линейность характеристик,
возможность получения всех энергетических
режимов работы, в том числе и рекуперативного тор­можения. В то же время
для нее характерны такие недостатки, как утроенная
установленная мощность системы, низкий КПД, инерци­онность процесса
регулирования скорости, шум при работе.

Искусственная механическая характеристика — двигатель

Искусственная механическая характеристика двигателя показана на рис. 14.8 пунктирной линией.

Жесткость искусственных механических характеристик двигателей постоянного и переменного токов отличается от жесткости естественных характеристик и зависит от способа регулирования скорости. Это существенно влияет на стабильность скорости при работе привода с переменной нагрузкой.

Естественная или искусственная механическая характеристика двигателя может быть построена по двум точкам.

Точный расчет искусственных механических характеристик двигателя в установившемся режиме является сложной и по существу невыполнимой задачей.

Полагаем, что естественная и искусственные механические характеристики двигателя прямолинейны.

Продолжая рассмотренный выше пример, построим искусственную механическую характеристику двигателя АК82 — 4 с магнитными усилителями УСО-20, проходящую через точку с координатами Мс.

Схема управления должна прежде всего обеспечивать требуемую жесткость искусственных механических характеристик двигателя на всем диапазоне регулирования скорости и ограничение тока якоря в переходных режимах.

Хотя полной компенсации изменения скорости вращения двигателя 8Д, вызванного изменением нагрузки на валу, при таком способе стабилизации не происходит, все же жесткость искусственной механической характеристики двигателя 8Д существенно возрастает, а отклонения скорости относительно установившегося значения соответственно значительно снижается.

Источник

Искусственные механические характеристики асинхронного двигателя

Искусственные характеристики асинхронного двигателя получают за счет изменение питающего напряжения, питающей частоты, введения в цепь статора и ротора добавочных сопротивлений.

Синхронная угловая скорость асинхронного двигателя равна:

Например, при уменьшении напряжения сети на 10% фактическое напряжение составит 90% или U факт= 0,9Uном. Поэтому момент критический на искусственной характеристике пропорционален

Для нахождения Мкр.иск составим пропорцию:

Мкр.иск = Мкр.ест. х (0,81 U 2 факт/ U 2 ном) = 0,81Мкр.ест.

На графике (см. рис. 1) откладываем точку, соответствующую 81% от Мкр.ест. и строим искусственную механическую характеристику.

Искусственные механические характеристики, получаемые при введении в цепь ротора асинхронного двигателя с фазным ротором добавочного сопротивления ( R до6).

Для построения искусственной механической характеристики рассмотрим две точки (рис. 2 ).

Критическая скорость обратно пропорциональна добавочному сопротивлению, а критический момент не зависит от добавочного сопротивления

Механические характеристики для этого режима представлены на рисунке 2. Искусственные механические характеристики, получаемые при изменении частоты питающего напряжения. Для построения искусственной механической характеристики рассмотрим две точки (рис. 3).

Вторая точка имеет координаты: момент критический и скорость критическая. Критическая скорость прямо пропорциональна частоте питающего напряжения, а критический момент прямо пропорционален квадрату частоты питающего напряжения.

На рисунке 3 приведена естественная и искусственная механические характеристики асинхронного двигателя при уменьшении частоты питающего напряжения.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник