Скоростной характеристикой

также возрастают. Зто о(3'ьяснявтся тем, что для компэнсшдии возрастающих с. ростом мощности т^ моментов оопротивдзния нэобхо-димо увеличение электромагнитных моментов, а, следовательно, и токов 1^ двигателя. Параллельность токовой и момзнтной характеристик обьясняэтся тем, что согласно щор^улв (2. 117) момент пропорционален току ротора, а ток холостого хода примерно постоянен при любых нагрузках. Начальными точками токовой и ьо мант но и харак теристик являются значения тока и момэнв? холостого хода Хо и М0 значения которых принимается постоянными при лябых нагрузках. Нелинейность изменения характеристик ^~j~^z) и №-f{Pi) объясняется влиянием на параметры асинхронного двигателя нелинейного изменения магнитной проводимости магнитной цепи машины, характеризуемой за нелинейной кривой намагничивания, и влиянием на электромагнитный момент нелинейного изменения скоростной характеристики. •

где U — напряжение на зажимах двигателя, В; /я — ток в цепи якоря, А; Кя — сопротивление цепи якоря, Ом; Ф — магнитный поток двигателя, Вб; ю — угловая скорость якоря, рад/с; сд — коэффициент, зависящий от конструктивных данных двигателя. Решив уравнение (3.1) относительно угловой скорости, получим уравнение скоростной характеристики двигателя

Характерной особенностью двигателей последовательного возбуждения является то, что изменение магнитного потока с изменением тока якоря оказывает большое влияние на скорость двигателя. Это хорошо видно из уравнения скоростной характеристики

Если обратиться к уравнению скоростной характеристики

Выбирают величину воздушного зазора б с учетом противоречивых требований, так как при увеличении воздушного зазора повыша. ются его магнитное напряжение, МДС и потери обмотки возбуждения, но уменьшается размагничивающее действие реакции якоря и улучшается устойчивость скоростной характеристики двигателя. На 10-13 приведены средние значения 8=f(D^,), применяемые на практике.

Общие положения. Поперечная МДС якоря, возникающая при прохождении тока по обмотке якоря, взаимодействует с МДС обмотки возбуждения главных полюсов (реакция якоря) деформируя, а при насыщенной магнитной-цепи — также ослабляя поле главных полюсов. Чем больше нагрузка якоря, тем значительнее уменьшение магнитного потока. В двигателях с относительно небольшим падением напряжения в обмотках якорной цепи указанное уменьшение Ф может вызвать неустойчивость скоростной характеристики, т. е. повышение частоты вращения при увеличении нагрузки. На уменьшение Ф также влияет, но в меньшей мере МДС, создаваемая коммутационными токами в короткозамкнутых секциях.

При работе двигателей в системе автоматического регулирования устойчивость скоростной характеристики может быть обеспечена элементами этой системы. У других двигателей размагничивающее действие МДС якоря может быть компенсировано применением стабилизирующей последовательной обмотки главных полюсов, однако введение такой обмотки требует в случае реверса двигателя переключения выводов стабилизирующей обмотки, по которой протекает ток якоря. Уменьшению размагничивающего действия МДС содействует применение в машинах эксцентричного зазора.

Стабилизирующую последовательную обмотку применяют главным образом для обеспечения устойчивости скоростной характеристики двигателей; если устойчивость работы двигателей обеспе-

С учетом выражения для ЭДС (? = сепФ), записав полученную формулу относительно частоты вращения, получаем уравнение частотной (скоростной) характеристики электродвигателя га(/я):

С учетом выражения для ЭДС ? = СепФ, записав полученное выражение относительно частоты вращения, получаем уравнение частотной (скоростной) характеристики «(/я) электродвигателя

В двигателе с параллельным возбуждением M = k\la и поэтому уравнение скоростной характеристики можно легко преобразовать в уравнение механической характеристики:

Первую из этих зависимостей, которую называют скоростной характеристикой, можно анализировать по формуле (9.7). С увеличением нагрузки на валу (с ростом Р^) увеличиваются ток в якоре и падение напряжения в цепи якоря /„ #я- Поэтому при U = const числитель в этой формуле уменьшается. При этом несколько уменьшается и знаменатель Ф вследствие реакции якоря. Однако размагничивающее действие реакции якоря в данном случае сказывается слабее, в результате частота вращения с ростом нагрузки на валу двигателя уменьшается. Полное изменение частоты вращения при изменении внешней нагрузки на валу от номинальной величины до нуля (холостой ход) оценивают относительной величиной, выраженной в процентах: Дя % = (пх/я„оМ-1) 100.

Зависимость п=Р(Р2) или s=F(P2) называется скоростной характеристикой. При холостом ходе (^2=0) скорость вращения п близка к синхронной (скольжение близко к нулю). С увеличением

Скорость двигателя с параллельным возбуждением при t/=const и /в=const зависит от тока якоря, который определяется нагрузкой на валу двигателя (моментом сопротивления Мс). Эта зависимость п=/(/я) называется скоростной характеристикой, которая представлена на 12.20. Аналогичный вид имеет и механическая характеристика двигателя n=f(M), так как М==1Я.

Динамическая погрешность определяется характером изменения выходного напряжения ОУ. В первом приближении ее можно рассматривать как однородную функцию скорости изменения выходного напряжения U — dil Bblyi/dt. Обратная зависимость y(At/nm]) называется скоростной характеристикой, типичный вид которой показан на 12.20, б. Использование скоростной характеристики для определения погрешности динамической ОУ соответствует интерпретации ОУ как нелинейного интегратора с дифференциальным входом, для которого при отсутствии статической погрешности (At/ = Л?/дин(

например, до 5% от синхронной, так как при малой мощности, развиваемой в этом случае двигателем, потери его при малых скоростях невелики, а поэтому слабая вентиляция не доставляет затруднений. В тех случаях, когда последовательный двигатель должен работать при переменном моменте на валу и неизменной скорости для данного режима, применение последовательного двигателя представляет некоторые затруднения, так как для каждого значения момента нужно иметь другое угловое положение щеток на коллекторе; поэтому в этих случаях предпочтительно применяются двигатели с параллельной скоростной характеристикой.

Характерной особенностью двигателя параллельного возбуждения является независимость тока возбуждения от тока нагрузки /==/я. Для определения зависимости n = f(Ia), которая называется скоростной характеристикой, используют выражение (2.120). Подставляя в него формулу для ЭДС двигателя (2.129), получаем

Скоростной характеристикой двигателя постоянного тока называют зависимость частоты его вращения от тока якоря п =/(/а), а механической — зависимость частоты вращения двигателя от момента п =f(M) при U = const и /„ = const. Согласно (14.13), скоростная характеристика для двигателей параллельного возбуждения будет линейной ( 14.21, а). Следовательно, линейной будет также механическая характеристика .двигателя ( 14.21, б). Подставляя значение тока якоря /а из (14.5) в (14.13), получим уравнение механической характеристики:

Из графиков видно, что асинхронные двигатели обладают жесткой скоростной характеристикой, т. е. при увеличении мощ-ности от нуля до номинального значения скорость изменяется незначительно (на 4—8 %). Это объясняется тем, что при увеличении снимаемой мощности ротор двигателя тормозится и увеличивается скольжение. При увеличении скольжения увеличи-

Скоростной характеристикой двигателей постоянного тока называется зависимость скорости вращения от тока якоря п (/„), а механической — зависимость скорости от момента п (М). Двигатели имеют естественные скоростные и механические характеристики в том слу-.чае, если к ним подведено напряжение, равное номинальному, а в схеме включения (см. 12.25) отсутствуют какие-либо дополнительные сопротивления (г = 0 и гр = 0).

пользуясь естественной скоростной характеристикой двигателя пе (/),

Скоростной характеристикой двигателя постоянного тока

Уравнение (2-3), выражающее зависимость скорости вращения двигателя от тока якоря, называют скоростной характеристикой.