Двигатель постоянного тока

Внешний вид блока в REPEAT VISION

 Блок Двигатель постоянного тока, представляет собой двигатель постоянного тока (ДПТ) у которого есть возможность выбрать в качестве возбудителя отдельную цепь или постоянные магниты, указав их потокосцепление.

 Уравнение движения ДПТ основано на формуле (1):

(1)\[М_{ЭМ}-М_{Н}=J\cdot \frac {\Delta \omega }{\Delta t}\]

где электромагнитный момент \(М_{ЭМ}\) определяется согласно (2):

(2)\[М_{ЭМ}=c\cdot Ф_{ОВ}\cdot I_{якорь}\]

где:

 c - конструктивная постоянная двигателя;

 \(Ф_{ОВ}\) - магнитный поток обмотки возбуждения, [Вб], который определяется по следующей формуле (3):

(3)\[Ф_{ОВ}=L_{ОВ}\cdot N_{ОВ} \cdot I_{ОВ}\]

где:

 \(L_{ОВ}\), \(N_{ОВ}\) - индуктивность обмотки возбуждения, [Гн], и ее количество;

 \(I_{ОВ}\), \(I_{якорь}\) - токи в обмотке возбуждения и якоре, [А].

 Конструктивная постоянная двигателя определяется по формуле (4):

(4)\[c=\frac{p\cdot N}{2\cdot П \cdot a}\]

где:

 p - число пар полюсов;

 N - число активных проводников в обмотке якоря;

 a - число пар параллельных ветвей в обмотке якоря.

 Противо-ЭДС в данном блок определяется по формуле (5):

(5)\[E=c\cdot Ф_{ОВ}\cdot \omega\]

где:

 с - конструктивная постоянная двигателя;

 Ф\(_{ОВ}\) - магнитный поток обмотки возбуждения, [Вб];

 \(\omega\) - угловая скорость, [рад/с].

Важно

Во многих источниках литературы используются постоянные двигателя c\(_м\), c\(_е\), для расчета электромагнитного момент и противо-ЭДС. Однако формула c\(_м\)=\(\frac{p\cdot N}{2 \cdot П \cdot a}\) отличается от c\(_е\)=\(\frac{p\cdot N}{60 \cdot a}\) лишь дополнительным множителем \(\frac{2\cdot П}{60}\) для расчета противо-ЭДС относительно количества оборотов в минуту (об/мин) E=c\(_е\) \(\cdot\) Ф\(_{ОВ}\) \(\cdot\) n. А для расчета противо-ЭДС относительно угловой скорости (рад/с) используется конструктивный коэффициент, рассчитанный по формуле \(\frac{p\cdot N}{2 \cdot П \cdot a}\). Поэтому в данном блоке конструктивный коэффициент общий, т.к. противо-ЭДС считается относительно угловой скорости.

 Также есть возможность вместо цепи возбуждения реализовать двигатель с постоянными магнитами, значение магнитного потока вводится пользователем.

 При соединении обмотки якоря и возбуждения последовательно двигатель работает в режиме последовательного возбуждения. Отличительной чертой данного типа возбуждения является нелинейная характеристика магнитного потока двигателя от тока, рис. 1:

Рис. 1 Кривая магнитного потока

 Так как нет четкого аналитического выражения для данной кривой, в данном блоке есть возможность рассчитать магнитный поток через угловой коэффициент α. Для этого необходимо включить тумблер Последовательное возбуждение ДПТ. Также возможно задать максимальный магнитный поток кривой.

1.  Свойства

Свойство	Значение по умолчанию	Описание	Единицы измерения
Активное сопротивление якоря	1.1	–	Ом
Индуктивность якоря	1e-3	–	Гн
Постоянная двигателя	0.34	–	–
Активное сопротивление обмотки возбуждения	1e-3	–	Ом
Индуктивность обмотки возбуждения	1e-3	–	Гн
Количество обмоток цепи возбуждения	10	–	–
Момент инерции	0.005	Момент инерции ротора	кг\(\cdot\) м\(^2\)
Коэффициент трения	100e-3	–	Н\(\cdot\) м\(\cdot\) с
Возбуждение ДПТ на постоянных магнитах	выкл	Постоянные магниты вместо цепи возбуждения	–
Последовательное возбуждение ДПТ	выкл	Последовательное соединение цепи возбуждения и якоря	–
Потокосцепление магнитов	0.1	Доступно, когда Возбуждение ДПТ на постоянных магнитах - вкл	Вб
Угловой коэффициент кривой намагничивания, доступно, когда Последовательное возбуждение ДПТ - вкл	0.01	Расчет магнитного потока через угловой коэффициент	Вб/А
Значение магнитного потока при насыщении кривой намагничивания, доступно, когда Последовательное возбуждение ДПТ - вкл	0.1	Максимальное значение магнитного потока	Вб

2.  Входы и выходы

Параметры	Вход/Выход	Описание	Единицы измерения	Тип порта
+ Обмотка возбуждения	Вход	–	–	Электроника
+ Якорь	Вход	–	–	Электроника
Внешний момент силы	Вход	Внешний момент силы сопротивления на валу	Н\(\cdot\) м	Автоматика
- Обмотка возбуждения	Выход	–	–	Электроника
- Якорь	Выход	–	–	Электроника
Угловая частота	Выход	–	рад/с	Вращательное движение

Для того, чтобы посмотреть возможности подключения блока необходимо перейти на страницу Описание портов блоков