Электромеханические характеристики двигателей постоянного тока

Электромеханическая характеристика представляет собой графическую зависимость частоты вращения и вращающего момента от тока якоря, при условии, что напряжение, прикладываемое к двигателю, не изменяется. Ток якоря изменяется за счёт изменения механической нагрузки на валу якоря (по закону саморегулирования).

3.6.1 ШУНТОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ.

Мвр = С Ф Iя

Так как напряжение, подаваемое на ТЭД, постоянное, то ток возбуждения и магнитный поток тоже постоянны. Поэтому при увеличении механической нагрузки на валу ток якоря увеличивается, и прямо пропорционально ему будет увеличиваться вращающий момент. Частота вращения будет уменьшаться незначительно, так как сопротивление якоря мало и падение напряжения на якорной обмотке будет увеличиваться незначительно. Такая характеристика частоты вращения называется жёсткой. Если частота вращения достигнет критической точки, то противоЭДС сравняется с напряжением, а сила тока на якорной обмотке будет равна нулю. При дальнейшем увеличении частоты вращения электродвигатель автоматически перейдёт в генераторный тормозной режим.

3.6.2. СЕРИЕСНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ.

Мвр = С Ф Iя

Так как ток возбуждения равен току якоря, то при увеличении тока якоря будет увеличиваться ток возбуждения и магнитный поток. Поэтому вращающий момент такого двигателя зависит от квадрата тока якоря (если ток якоря увеличится в 2 раза, то и магнитный поток увеличится в 2 раза, соответственно вращающий момент увеличится в 4 раза). Такая зависимость сохраняется до магнитного насыщения полюсов машины. При дальнейшем увеличении тока якоря свыше тока насыщения вращающий момент будет увеличиваться прямо пропорционально от тока якоря.

При увеличении механической нагрузки на валу, частота вращения будет значительно уменьшаться в основном из-за увеличения магнитного потока и частично из-за увеличения падения напряжения в обмотке якоря. При достижении магнитного насыщения полюсов дальнейшее уменьшение частоты вращения будет незначительным, только за счёт падения напряжения в обмотке якоря. Такая характеристика частоты вращения называется мягкой. При уменьшении момента сопротивления частота вращения увеличивается и если момент сопротивления будет мал, то она увеличится резко. Но так как мал магнитный поток, то он не может быть больше напряжения и двигатель не сможет автоматически перейти в генераторный режим. Поэтому такой двигатель запрещается запускать без механической нагрузки на валу, иначе он пойдёт вразнос.