L и

- = Гд - электромагнитная постоянная; = <*о - скорость идеаль-

иого холостого хода; =

- жесткость меха-

сФ (сФ)2 р нической характеристики, равная tg а (рис. 1.8).

Возможны три равноценных варианта записи правой части уравнения (1.43), отражающих влияние момента нагрузки М.

1. Учитывая, что = Дш. - статическое падение скорости, в соответствий с уравнением (1.43) получим и> - Дщ = ш. - скорость,

Рис. 1.8. Механическая характеристика электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения.

Рис. 1.9. Структурная схема электродвигателя.

и \]\-1

Рнс. 1.10. Эквивалентная структурная схема электродвигателя.

соответствующую по механической характеристике статическому моменту нагрузки М. Тогда уравнение (1.43) приводится к виду

d?« do)

эм + м -Ь ft) = «о - Дс = "с-

(1.44)

2. Обозначив -

в виде

сФ~Щ~У перепишем уравнение (1.43)

(1.45)

Ha рис. 1.9 приведена структурная схема электродвигателя для этого случая.

3. Введем обозначение

(СФ)2 СФ СФ

тогда

П7. + Г, + . = 4-Д.. (1.46)

На рис. 1.10 представлена структурная схема электродвигателя для этого случая.

В уравнениях (1.45) и (1.46) значение = А называют коэффициентом усиления, считая за вькодную велину скорость, а за входную-напряжение сети и и напряжение Д. пропорциональное моменту Мц. Физически напряжение Д/ представляет собой (в установившемся режиме) разность между напряжением сети и величиной противоэлектродвижущей силы Е:

При идеальном холостом ходе Е = Чем меньше значение установившейся скорости Шр, тем больше значение Ас-

Если выходной координатой электродвигателя является угол поворота вала двигателя а, передаточная функция записывается в виде

°д(Р)

При Л1р=зЬ const не только снижается значение ш, что эквивалентно уменьшению коэффициента усиления электродвигателя, но и изменяется значение электромеханической постоянной времени Tj

f30]. При начальных нулевых условиях и М=0 передаточная функция электродвигателя независимого возбуждения в операционной форме записи принимает, согласно уравнениям (1.46), следующий вид:

.у7/„ч -"с(Р).. k

Динамические свойства электродвигателя характеризуются коэффициентом усилении k и двумя постоянными времени - и Т, определение которых при полном электромагнитном и конструктивном расчете электродвигателя не вызывает трудностей. При выборе электродвигателя значения этих параметров не приводятся в каталожных данных, и их приходится определять или экспериментально [31], или на основании паспортных данных электродвигателя. Для этогр необходимо знать ряд параметров электродвигателя, которые можно рассчитать, если известна механическая характеристика данного двигателя. Однако очень часто эта характеристика отсутствует, и в распоряжении имеются только паспортные данные двигателя.

Пример 3. Изложим методику построения механической характеристики по паспортным данным электродвигателя на примере двигателя независимого возбуждения ДУ-400 с паспортными данными:

Р«ои = 370 вт; U„ =60 в; = 8,8 а; . "ном = об/мин; = 418 1/сек.

Для построения механической характеристики необходимо определить • полное сопротивление якорной цепн г. Учитывая, что потери в цепи якоря при номинальном режиме составляют определенный процент всех потерь, запишем:

Lm = (0.5 0,8) (1 - у) i/omhom- (1 -48)

В формуле (1-.48) неизвестен коэффициент полезного действия якорной цепи электродвигателя ij. Для определения ij воспользуемся эмпирической формулой, которая предложена Б. А. Ставровским и справедлива для электродвигателей авиационного типа мощностью 15- 1250 e/ni

yj = - 0,05 = 0,3 Ig Р„о„ = - 0,05 -f 0,3 Ig 370 = 0,72.

Из формулы (1.48) определим

(0,5 -V- 0,8)(1 - yj) U„J 0,65 • 0,28 " 60 • 8,8 , . г =-Р-=-ggj--=1,ЗЗол1.

Из уравнения, равновесия напряжений и э. д. с. цепи якоря электродвигателя при установившихся электромагнитных процессах

ном = Ф%ом+/„о/ (1-49)

определим значение

, KCM - noJ 60 -8,8 1,33 ,,„

=-1.-=-Ш- =0,113 е. се«.

Зная значение сФ, можно определить коэффициент усиления электродвигателя k при M=Q:

8,8 1/в • сек.

0,113

Коэффициент усиления при М=0

ном ном ном ном Фном

1 y J 1 / Kr \

СФ сФи„„ сФ cф[cФUJ

= блТз-о-Лз(щга) = ««-з = 2