Характеристики двигателя постоянного тока

Механические характеристики двигателя постоянного тока последовательного возбуждения показаны на рис. 2.17. Здесь кривая 1 — естественная характеристика, а кривые 2 и 3 соответствуют наличию дополнительных резисторов в якорной цепи.
Характеристики двигателей постоянного тока последовательного возбуждения имеют благоприятные свойства для подъемно-транспортных устройств, заключающиеся в естественном снижении скорости с ростом нагрузки на валу. Двигатели работают по закону, близкому к закону постоянства мощности при изменении нагрузки на валу Р= =Afco=const. Например, включение в якорь добавочного резистора, при котором двигатель работает на характеристике 3, позволяет опускание больших грузов, создающих на валу двигателя момент сопротивления Мс,оп, проводить.
С малой скоростью «он, а подъем пустого загрузочного ковша или пустого крюка можно вести на естественной характеристике с высокой скоростью и при моменте на валу двигателя МС|П.
Скорость двигателей постоянного тока ограничена механической прочностью коллектора и бандажей, крепящих обмотки. Практически допустимая скорость выпускаемых двигателей последовательного возбуждения составляет ш^4(0ном- При идеальном холостом ходе двигателя согласно. Однако реальная скорость холостого хода ограничена вследствие наличия потока остаточного магнетизма значением.
Двигатели последовательного возбуждения не могут иметь режима рекуперативного торможения, так как всегда выполняется условие и характеристики не могут пересечь ось ординат, поскольку с ростом скорости уменьшается ток, а следовательно, и поток возбуждения.
Реверс двигателя осуществляется изменением тока в цепи якоря по схеме рис. 2.18,а, согласно которой обмотка возбуждения выносится за реверсивный мост, составленный из контактов Кв и /С,,. Графики рис. 2.18,6 соответствуют следующей последовательности работы схемы рис. 2.18,а. В точке сос, Мс двигатель работает на естественной характеристике В (вперед) при замкнутых контактах /Св и Ка- При размыкании контактов i\n и Кп и замыкании контактов Кн двигатель при скорости <ос переходит работать в квадрант II на характеристику Я/7, на которой до скорости <0=0 тормозится в режиме противовключения и далее разбегается до скорости переключения ©пер, при которой замыкается контакт /Сп, и двигатель переходит работать на естественную характеристику Н, разбегаясь до скорости — Юс, соответствующей моменту статического сопротивления.
При активном моменте сопротивления, например Мс,а на рис. 2.18,6, подъем груза может выполняться при скорости сод на характеристике В при замкнутых контактах Кв и При размыкании контакта Кп при скорости двигатель перейдет работать на характеристику ВП, на которой затормозится до скорости <о=0 в режиме противовключения, а затем, изменив направление вращения, разгонится до скорости спуска груза (осп.
Выбор резистора противовключения Rn производят из соображений ограничения бросков тока и момента в пределах допустимых значений при переходе на работу с характеристики В на характеристику ИП и с характеристики Н на характеристику ВП, а также из соображений получения требуемых по технологии скоростей спуска грузов. Методика расчета характеристик двигателей постоянного тока последовательного возбуждения изложена в примере 2.2.
Пример 2.2. Построить электромеханические и механические характеристики двигателей постоянного тока последовательного возбуждения типа Д-22: ЩЩШ кВт; 1/пом=220 В; л„ом=1200 об/мин; Iном—46 A; Rn=R+Ra,n=0fi22 Ом; ДдОп=0,328 Ом.
Для построения используем универсальные естественные характеристики, приведенные на рис. 2.16.
Задаваясь различными значениями тока якоря и используя универсальную характеристику, -строим естественную электромеханическую характеристику двигателя типа Д-22, приведенную на рис. 2.19,а (кривая ]). Для тех же значений тока, используя универсальную зависимость М/МвофЩЩШм и построенную естественную электромеханическую характеристику двигателя, строим естественную механическую характеристику.
Для построения искусственной электромеханической характеристики при /?д011=0,328 Ом воспользуемся уравнением (2.10) для естественной и искусственной характеристик
Для одного и того же значения ЛФ=£/о), определяемого при заданном /я по универсальным характеристикам рис. 2.16.
Значение определяется из уравнения электромеханической характеристики для номинального режима.
Из уравнения естественной электромеханической характеристики вычисляем значения /еФ для любого значения тока, используя значения скорости по естественной электромеханической характеристике, а затем — значения скорости при тех же токах для искусственной характеристики. Переход от искусственной электромеханической к механической характеристике такой же, как и при построении естественных характеристик; он основан на использовании универсальной зависимости. Искусственные характеристики приведены на рис. 2.19,а, б, кривые 2. Результаты графоаналитических расчетов искусственных и естественных характеристик представлены в табл. 2.2.