Механічна характеристика двигуна

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Механі́чна характери́стика дви́гуна — це графічно виражена залежність частоти обертання якоря n від електромагнітного моменту М при незмінних напрузі живлення (U = const) і опорі реостата в колі збудження (r_рег = const).

Зміст

1 Механічна характеристика двигуна постійного струму (МХ ДПС)
2 Механічна характеристика асинхронного двигуна (МХ АД)
3 Література

[ред.] Механічна характеристика двигуна постійного струму (МХ ДПС)

У ДПС характеристика будується за наступною формулою:

$n = \frac{U}{C_e \Phi}-\frac{M \Sigma r}{C_e C_m \Phi^2}=n_0 - \Delta n$ , де

n — частота обертання
n₀ — Частота обертання при ідеальному холостому ході
$Δ n$ — зміна частоти обертання якоря під дією навантаження двигуна
U — напруга живлення двигуна
Ф — головний магнітний потік
М — момент навантаження двигуна
C_e, C_m — електромагнітна та механічна сталі двигуна

[ред.] Природня МХ та МХ при зміні додаткового опору

Природня(1) та штучні(2,3) МХ ДПС при незмінному магнітному потоці(Ф=const)

При побудові графіка природньої МХ(1) в коло якоря введемо додатковий опір R_дод, тоді величина $Δ n$ збільшиться, а n₀ залишиться незмінною і кут нахилу МХ до вісі абсцис збільшиться(2,3), а сама формула побудови прийме вигляд:
$n = \frac{U}{C_e \Phi}-\frac{M \Sigma r + R_{dod}}{C_e C_m \Phi^2}=n_0 - \Delta n$

[ред.] МХ при зміні магнітного потоку Ф

МХ ДПС при зміні магнітного потоку Ф

При зміні магнітного потоку Ф відбувається різка зміна кута нахилу МХ до вісі абсцис, оскільки при зменшенні Ф збільшується частота обертання ідеального холостого ходу n₀ і $Δ n$ . Це приводить до різкої зміни жорсткості механічної характеристики.

[ред.] МХ при зміні напруги на якорі двигуна U

МХ ДПС при зміні напруги U на якорі двигуна

При зміні напруги на якорі двигуна U змінюється частота обертання n₀, а $Δ n$ залишається постійною. Тому, жорсткість механічних характеристик (якщо не враховувати реакцію якоря) не змінюється - вони зміщуються по висоті, залишаючись паралельними одна одній

[ред.] Механічна характеристика асинхронного двигуна (МХ АД)

МХ АД

Будується за наступною формулою:
$M=\frac{m_1 U_1^2 r_2^'}{\omega_1 s \left[ \left( r_1 + c_1 r_2^' l s \right)^2+\left( x_1 + c_1 x_2^' \right)^2\right]}$
МХ АД може бути побудована не тільки як залежність швидкості обертання двигуна від моменту на валу M=f(n) а й як залежність ковзання від моменту M=f(s) — бо ковзання s однозначно пов’язане з частотою обертання n.