Энергетические режимы работы двигателей постоянного тока независимого возбуждения

ЭМ обладает свойством обратимости. При этом переход одного режима в другой может происходить без изменения схемы включения. Энергетический режим работы ЭМ можно определить исходя из двух переменных:

1) электрических (Э.Д.С. и ток)

2) механические (момент и угловая скорость)

Если ω и М имеют одинаковое направление, а ток и Э.Д.С. направлены встречно – двигательный режим. Если ток и Э.Д.С. сонаправлены, а ω и М направлены встречно – генераторный режим.

Холостой ход и короткое замыкание являются граничными точками. На статических характеристиках (рисунок 3.2) обозначены участки режимов ДПТ НВ

Режим холостого хода (точка ω₀) – ЭД не получает энергии ни из сети (за исключением обмотки возбуждения), ни с вала. I=0, E=U=kФω₀, M=0, ω=ω₀

Двигательный режим – в диапазоне 0<ω<ω₀. В этом режиме: Е<U,

ток I=(U-E)/R совпадает с напряжением по направлению и не совпадает с Э.Д.С. Электрическая энергия поступает из сети, а механическая энергия с вала ЭД передается на ИО.

Генераторный режим работы параллельно с сетью (торможение с рекуперацией энергии в сеть) – отдача энергии в сеть, ω>ω₀, Е>U, ток и момент меняют свои направления на противоположные. ЭД получает механическую энергию от рабочей машины и отдает электрическую в сеть (торможение).

Режим короткого замыкания – при ω=0, Е=0, I_к.з.=U/R. Электрическая энергия, поступающая из сети, рассеивается в виде тепла. Механическая энергия с вала не отдается.

Режим генератора при его последовательном соединении с сетью – торможение с противовключением, ω <0. Э.Д.С. меняет свою полярность за счет изменения направления скорости. I↑↑E, U, т.е. I=(U+E)/R. Электрическая энергия, поступающая из сети вырабатываемая самим ЭД за счет механической энергии работающей машины, рассеивается в виде тепла.

Режим автономного генератора (динамическое торможение) – I↑↑E. Электрическая энергия вырабатывается за счет поступающей с вала механической энергии работающей машины и рассеивается в виде тепла.

КПД: Р_мех=Мω

P_эл=UI+I_вU_в