Электромеханические и электромагнитные процессы в ДПТ НВ (рисунок 1) описываются уравнениями электрического равновесия (Кирхгофа) цепей якоря и обмотки возбуждения, а также уравнением электромагнитного момента:
(2.1)
Из совместного решения системы уравнений (2.1) получаем уравнение электромеханической характеристики ω = f(I)
(2.2)
и уравнение механической характеристики ω = f(M)
. (2.3)
В установившемся режиме работы привода
,
и уравнения 2, 3 приобретают вид
(2.4)
(2.5)
Характеристики, построенные при номинальных значениях напряжения и потока и Rдоб = 0, называются естественными, при UЯ ≠ UН, Ф ≠ ФН или Rдоб ≠ 0 – искусственными электромеханическими или механическими характеристиками. Характерными точками электромеханической характеристики (рисунок 2) являются точки идеального холостого хода (I = 0, ω = ω0 = UН/kФН), короткого замыкания (I = IК = UН/RЯΣ, ω = 0) и номинального режима (IЯ = IН, ω = ωН). По любой паре из этих координат можно построить характеристику.
|
|
Используя введенные значения жесткости характеристик
; (2.6)
можно записать следующие выражения для электромеханических и механических характеристик:
; ; (2.7)
Режимы работы привода, приведенные на рисунке 2, поясняются ниже.
В двигательном режиме работы (рисунок 3) ЭД потребляет энергию из электрической сети и передает на вал механическую энергию. В режиме противовключения (рисунок 4) ЭД потребляет энергию, накопленную механизмом, и рассеивает в элементах двигателя и добавочных сопротивлениях. В режиме рекуперативного (генераторного) торможения (рисунок 5) ЭД потребляет энергию, накопленную механизмом, и передает ее в электрическую сеть.