Аналитический метод построения искусственной характеристики при изменении добавочного сопротивления в якорной цепи

Добавочное сопротивление в якорную цепь вводится для ограничения пускового тока или регулирования скорости. Для любого значения скорости w и соответствующего тока I_е двигателя на естественной электромеханической характеристике уравнение ЭДС запишем в виде

, (3.3)

где Ф_е - магнитный поток двигателя, соответствующий току I_е.

При введении в цепь якоря добавочного сопротивления двигатель будет работать на искусственной характеристике. Тогда

, (3.4)

где Ф_и, w_и, I_и - магнитный поток, скорость и ток двигателя на искусственной характеристике.

Определим скорости w_е и w_и из уравнений (3.3) и (3.4) и возьмем их отношение:

(3.5)

Если у двигателя на естественной и искусственной электромеханических характеристиках токи равны, т.е. I_е = I_и = I₁, то равны и потоки возбуждения: Ф_е = Ф_и = Ф₁ (рис. 3.5).

Выражение (3.5) с учетом сказанного запишем следующим образом:

откуда

(3.6)

Рис. 3.5. Электромеханические характеристики двигателя при введении добавочного сопротивления

Таким образом, задаваясь на естественной электромеханической характеристике значениями тока I₁ и скорости w_е, определяем скорость w_и на искусственной характеристике при введенном в цепь якоря добавочном сопротивлении для того же тока (см. рис.3.5).

Порядок построения искусственных электромеханических

и механических характеристик при введении в цепь якоря добавочного сопротивления

По универсальной характеристике и паспортным данным двигателя строим естественные механическую и электромеханическую характеристики. Определяем сопротивление:

;

где r_ов - сопротивление обмотки возбуждения;

; .

По выражению (3.6) строим искусственную электромеханическую характеристику для заданного сопротивления R_доб. Для этого задаемся током I₁, и определяем w_е1(рис. 3.6):

После этого принимаем значения тока: I₂, I₃, I₄, I₅ (не менее пяти точек в рассматриваемом диапазоне) и рассчитываем соответствующие скорости w_и2, w_и3 и т.д. По полученным данным строим искусственную электромеханическую характеристику.

Рис. 3.6. Построение искусственных механических и электромеханических характеристик ДТГГ последовательного возбуждения аналитическим методом при включенном R_доб

Для построения искусственной механической характеристики поступают следующим образом: при скорости w_е1 (токе I₁) момент двигателя равен М_е1. На искусственной электромеханической характеристике при скорости w_и1 значение тока не изменилось, следовательно, не изменился и момент: М_и1 = М_е1 = М. Аналогично определяем моменты для w_е2, w_е3 и т.д. Соединив точки, получим искусственные механическую и электромеханическую характеристики (рис. 3.6).