在有些情況下,要根據(jù)需要將機械特性中..三個參數(shù)中,保持兩個參數(shù)不變,人為地改變另一個參數(shù),從而得到不同的機械特性,使機械特性滿足不同的工作要求。這樣獲得的機械特性,稱為人為機械特性。直流他勵電動機的人為機械特性有以下3種。
(1)電樞串接電阻時的人為機械特性
如電樞回路串接電阻。而保持電源電壓和勵磁磁通不變其機械特性如圖所示。
與固有機械特性相比,電樞串接電阻時的人為機械特性具有如下一些特點:
a)理想空載轉(zhuǎn)速與固有特性時相同,且不隨串接電阻的變化而變化;
b)隨著串接電阻的加大,特性的斜率β加大,轉(zhuǎn)速降落δn加大,特性變軟,穩(wěn)定性變差。
c)機械特性由與縱坐標軸交于一點(n=n0)但具有不同斜率的射線族所組成。
d)串入的附加電阻越大,電樞電流流過所產(chǎn)生的損耗就越大
(2)改變電源電壓時的人為機械特性
此時電樞回路附加電阻=0,磁通保持不變。改變電源電壓,一般是由額定電壓向下改變。
由機械特性方程,得出這時的人為機械特性如圖所示。
與固有機械特性相比,當電源電壓降低時,其機械特性的特點為:
a)特性斜率β不變,轉(zhuǎn)速降落δn不變,但理想空載轉(zhuǎn)速降低;
b)機械特性由一組平行線所組成;
c)由于=0,因此其特性較串聯(lián)圖
直流他勵電動機改變電
電阻時硬。源電壓時的人為機械特性
d)當t=常數(shù)時,降低電壓,可使電動機轉(zhuǎn)速n降低。
(3)改變電動機主磁通時的人為機械特性
在勵磁回路內(nèi)串聯(lián)電阻,并改變其大小,即能改變勵磁電流,從而使磁通改變。一般電動機在額定磁通下工作,磁路已接近飽和,所以改變電動機主磁通只能是減弱磁通。減弱磁通時,使附加電阻=0;電源電壓。
根據(jù)機械特性方程可得出此時的人為機械特性曲線如圖所示。其特點為
a)理想空載轉(zhuǎn)速與磁通φ成反比,即當φ下降時,上升;
b)磁通φ下降,特性斜率β上升,且β與φ成反比,曲線變軟;
c)一般φ下降,n上升,但由于受機械強度的限制,磁通φ不能下降太多。
一般情況下,電動機額定負載轉(zhuǎn)矩小得多,故減弱磁通時通常會使電動機轉(zhuǎn)速升高。但也不是在所有的情況下減弱磁通都可以提高轉(zhuǎn)速,當負載特別重或磁通φ特別小時,如再減弱φ,反而會發(fā)生轉(zhuǎn)速下降的現(xiàn)象。
這種現(xiàn)象可以利用機械特性方程式來解釋。當減弱磁通時,一方面由于等式右邊第一項的因素提高了轉(zhuǎn)速,另一方面由于等式右面第二項的因素要降低轉(zhuǎn)速,而且后者與磁通的平方成反比,因此,在負載轉(zhuǎn)矩大到一定程度時,減弱磁通所能提高的轉(zhuǎn)速,完全被因負載所引起的轉(zhuǎn)速降落所抵消。如圖中的c點,當再加大負載轉(zhuǎn)矩時,發(fā)生“反調(diào)速”現(xiàn)象,如圖的a.b處所示。即減弱磁通不但不能提高轉(zhuǎn)速,反而降低了轉(zhuǎn)速。在實際電動機運行中,由于負載有限,不會工作在這個區(qū)段。