Электромеханические и механические харакетристики системы электропривода «УВ-ДПТ»

Электромеханической характеристикой системы электропривода «УВ-ДПТ» называется зависимость среднего значения угловой скорости ω_ср от среднего значения тока якоря I_я при постоянном значении угла открывания α.

Механической характеристикой называется зависимость среднего значения угловой скорости ω_ср от среднего значения электромагнитного момента М при постоянном значении угла открывания α.

Перепишем уравнение (10) для РНТ при пренебрежении падением напряжения на тиристорах l∆U_m:

(26)

Подставив уравнение E = E₀·cosα и уравнения связи (13) и (14) для средних значений в уравнение (26) получим уравнение электромеханической характеристики:

, (27)

и механической

, (28)

где - номинальное значение магнитного потока на полюс.

Графиками полученных характеристик являются прямые линии. Первые слагаемые уравнений (27) и (28) определяют скорость идеального холостого хода

, (29)

а второе слагаемое – падение скорости из-за действия момента нагрузки на валу двигателя:

, . (30)

Так как в системе электропривода при малых значениях тока якоря наступает режим прерывистого тока, то для него электромеханические и механические характеристики представляются выражениями, отличными от выражений для РНТ.

Для РПТ уравнение электромеханической характеристики:

,

и механической

,

где R_ф (I_я) – фиктивное сопротивление выпрямителя, учитывающее режим прерывистого тока.

Сопротивление R_ф (I_я) зависит от угла открывания α, величины тока якоря I_я, параметров якорной цепи и от интервала проводимости λ.

Значение ЭДС определяется следующим образом

(31)

где - для однофазного мостового выпрямителя,

- для трехфазного мостового выпрямителя, питаемого от сети,

- для трехфазного мостового выпрямителя, питаемого от трансформатора,

- для трехфазной нулевой схемы, питаемой от трансформатора.

На рис. 25 представлены электромеханические характеристики системы «УВ-ДПТ».

Рис. 2.25 Электромеханические характеристики системы УВ-ДПТ

Для упрощения процесса построения электромеханических и механических характеристик в режиме прерывистого тока можно заменить нелинейную часть характеристик в зоне прерывистого тока линейной, воспользовавшись следующей методикой:

- строим характеристики по уравнениям (27), (28) для требуемых значений α;

- для требуемых значений угла α определяем по уравнению(24) значения граничных токов I_я.гр;

- для требуемых значений угла α определяем значения угловой скорости используя (31);

- соединяем прямой линией точки и I_я.гр для соответствующих значений угла α.

Система электропривода «УВ-ДПТ» может работать (Рис. 25) в режимах: двигательном в зоне ограниченной осями ω, I_я и характеристикой при α = α_мин.гр, режиме противовключения (зона наклонной штриховки), режиме динамического торможения при α = π/2, в режиме рекуперативного торможения в зоне вертикальной штриховки. Из характеристик в зоне прерывистого тока видно, что скорость двигателя в РПТ выше чем в РНТ при одном и том же угле α и неоднозначно зависит от угла α, т.е. в РПТ выпрямитель теряет управляемость. Следовательно, система электропривода «УВ-ДПТ» может функционировать лишь с обратной связью по скорости.