М = 0;
Iя = 0
называется точкой идеального холостого хода, а соответствующая ей угловая скорость w 0 – скоростью идеального холостого хода. Из (2.10) и (2.12) определяем:
w0 = Uс / КФ. (2.13)
Точки пересечения характеристик с осями абсцисс при w = 0 называются точками короткого замыкания, а ток и момент – током (Iякз) и моментом (Мкз) короткого замыкания. Из уравнений скоростной и механической характеристик при w = 0 определяем:
Iякз = Uс / Rяц; (2.14)
Мкз = Uс КФ / Rяц. (2.15)
Из (2.14) и (2.15) следует, что ток короткого замыкания не зависит от магнитного потока электродвигателя и определяется только напряжением питающей сети и активным сопротивлением якорной цепи, а момент короткого замыкания пропорционален магнитному потоку Ф, напряжению сети и обратно пропорционален Rяц.
Из (2.10) и (2.12) видно, что при изменении какого-либо из параметров системы изменяется вид характеристик, то есть для каждого электродвигателя можно построить семейство скоростных и механических характеристик при различных параметрах электрической цепи. Из этого семейства выделяются естественная скоростная и естественная механическая характеристики. Все остальные характеристики называются искусственными и будут показаны ниже.
Естественными являются характеристики, полученные при номинальном напряжении сети, номинальном магнитном потоке и добавочном сопротивлении в якорной цепи, равном нулю. Номинальные данные электрической машины – это совокупность параметров, определяющих номинальный режим ее работы, то есть режим, для которого машина предназначена заводом-изготовителем.
Жесткость механических характеристик рассматриваемого электродвигателя можно определить из следующих соображений: так как характеристики в данном случае являются линейными, то от бесконечно малых приращений момента и угловой скорости можно перейти к конечным, то есть жесткость равна
b = DМ / Dw.
При изменении момента от нуля до момента короткого замыкания
DМ = Мкз – 0;
Dw = 0 - w0,
то есть b = - Мкз / w0. (2.16)
Подставляем в (2.16) вместо Мкз и w 0 их значения из (2.13) и (2.15) и получаем:
b = - (КФ)2 / Rяц, (2.17)
то есть жесткость механических характеристик двигателя независимого возбуждения является отрицательной и определяется его магнитным потоком и активным сопротивлением якорной цепи.
Статическое падение скорости Dwс в данной точке характеристики при М = Мс называется ее крутизной, является величиной, обратной жесткости, и определяется следующим образом:
Dw с = w 0 - w с = Мс Rяц / (КФ)2. (2.18)
Одним из важнейших показателей электрических машин является их перегрузочная способность l, равная отношению допустимого момента Мдоп к номинальному Мн:
l = Мдоп / Мн. (2.19)
У машин постоянного тока допустимый момент регламентируется условиями их нагрева (которые будут описаны ниже) и условиями коммутации.
