Статические характеристики

Как известно характеристики, относящиеся к заторможенному двигателю, являются статическими характеристиками.

М- Q характеристика. Шаговый двигатель фиксируют неподвижно в положении равновесия при возбуждающем токе, поданном по определенной схеме возбуждения (одно- или двухфазной). Если теперь к ротору приложить внешний момент, он вызовет угловое смещение. Отношение внешнего момента М к угловому смещению Q приведено на рис. 7.6. Эта кривая называется статической моментной характеристикой М- Q. Максимальный статический момент является удерживающим мо­ментом, он соответствует Q=Q_М (рис. 7.6). Если угловое смещение Q больше, чем Q_М, то статический момент действует не в обратном направ­лении, а в направлении следующего положения равновесия. Строго удерживающий момент определяется как максимальный статический момент, который может быть приложен к валу возбужденного двигателя без последующего движения. Угол, при котором достигается удерживающий момент, не всегда отличается от положения равновесия на один угол шага.

Рис. 7.6. М-Ө характеристика: 1 – удерживающий момент

М-I характеристика. Удерживающий момент возрастает с ростом тока, и эта зависимость называется М-I характеристикой. На рис. 7.7 изображены М-I характеристики типичного гибридного и реактивного ШД с одним и тем же углом шага 1,8°. Максимальный статический момент, существующий в гибридном двигателе с невозбужденной обмоткой, является фиксирующим моментом.

Предельная механическая характеристика. В качестве основного фрагмента установившегося режима можно исследовать предельную механическую характеристику – зависимость допустимого момента сопротивления от частоты управляющих импульсов. Эта характеристика (рис. 7.8) имеет убывающий характер, но с локальными перегибами.

Рис. 7.7. Примеры М-I характеристик:

1 – четырехфазный реактивный ШД с углом шага ;

2 – четырехфазный гибридный ШД с углом шага .

Рис. 7.8. Предельная механическая характеристика

С ростом частоты увеличивается индуктивное сопротивление обмотки возбуждения, происходит запаздывание в нарастании тока и при предельной частоте f _пр двигатель выпадает из синхронизма (теряет шаг).

Основное требование к ШД в переходных режимах (пуск, торможение, реверс, переход с одной частоты на другую) – это сохранение синхронизации (отсутствие потери шага) при изменении частоты управ­ляющих импульсов.