Механические  характеристики являются очень удобным и полезным инструментом при анализе статических и динамических режимов электропривода.

     Важным  критерием для оценки механических характеристик электродвигателя служит их жесткость:

     λ=ΔМ/Δn 

     где: ΔM — изменение момента на валу двигателя;

     Δn — изменение скорости вращения ротора двигателя.

     Зависимость частоты от момента на валу ДПТ  отображается в виде графика. Горизонтальная ось (абсцисс) — момент на валу ротора, вертикальная ось (ординат) — частота вращения ротора. Механическая характеристика ДПТ есть прямая, идущая с отрицательным наклоном.

     Рис. 9. Механическая характеристика электродвигателя постоянного тока  с различными системами постоянного тока.

     Механическая  характеристика ДПТ строится при  определённом напряжении питания обмоток  ротора. В случае построения характеристик для нескольких значений напряжения питания говорят о семействе механических характеристик ДПТ.

     В зависимости от значения жесткости принято делить механические характеристики на абсолютно  жесткие, Δn = 0,λ = ∞ (синхронные двигатели), жесткие, у которых изменение частоты вращения мало λ = 40 ÷ 10 (линейная часть характеристики асинхронного двигателя, характеристика двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением), мягкиес большим изменением частоты вращения, у которых λ ≤ 10 (характеристика двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением, искусственная характеристика асинхронного двигателя с фазным ротором, искусственная характеристика двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением).

     На рис. 10 представлены естественные механические характеристики различных видов двигателей.

     Рис. 10. Требования к жесткости механической характеристики в ряде случаев являются основанием для выбора вида двигателя.

     При частых пусках и  непостоянной нагрузке наиболее надежным, экономичным и простым в эксплуатации является асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. При больших мощностях, если невозможно применить коротко-замкнутый асинхронный двигатель, устанавливается асинхронный двигатель с фазным ротором.

     Двигатель постоянного тока сложнее по конструкции (из-за наличия коллекторно-щеточного узла), стоит дороже, требует более тщательного ухода в эксплуатации и изнашивается быстрее, чем двигатель переменного тока. Однако, в ряде случае предпочтение отдается двигателю постоянного тока, позволяющему простыми средствами изменить частоту вращения электропривода в широких пределах.

     Тип двигателя (его  конструкцию) выбирают в зависимости  от условий окружающей среды. Приходится учитывать необходимость защиты среды от возможных искрообразований в двигателе (при наличие взрывоопасной атмосферы), а также самих двигателей от попадания в них влаги, пыли, химических веществ из окружающей среды.

           Регулировочная характеристика

     Зависимость частоты вращения ротора от напряжения питания обмоток ротора ДПТ, отображается в виде графика. Горизонтальная ось (абсцисс) — напряжение питания обмоток ротора, вертикальная ось (ординат) — частота вращения ротора. Регулировочная характеристика ДПТ есть прямая, идущая с положительным наклоном.

     Регулировочная характеристика ДПТ строится при определённом моменте, развиваемом двигателем. В случае построения регулировочных характеристик для нескольких значений момента на валу ротора, говорят о семействе регулировочных характеристик ДПТ.

     Достоинства и недостатки

     Достоинства:

• простота устройства и управления;
• практически линейные механическая и регулировочная характеристики двигателя;
• легко регулировать частоту вращения;
• хорошие пусковые свойства (большой пусковой момент);
• так как ДПТ являются обратимыми машинами, появляется возможность использования их как в двигательном, так и в генераторном режимах.

     Недостатки :

• дороговизна изготовления;
• необходимость профилактического обслуживания коллекторно-щёточных узлов;
• ограниченный срок службы из-за износа коллектора.

     (Последние  два недостатка на современном  этапе развития ДПТ почти не  ощутимы). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

     Проектирование  электрической машины представляет собой сложную задачу. Для её разрешения требуются глубокие теоретические  знания, многие опытные данные и достаточно подробные сведения о назначении машины и условия, в которых она будет работать.

     Электрические двигатели постоянного тока бывают коллекторными и бесколлектроными. Коллекторные двигатели постоянного  тока по исполнению бывают следующих  видов: с возбуждением постоянными магнитами, с параллельным соединением обмоток возбуждения и якоря, с последовательным соединением обмоток возбуждения и якоря, со смешанным соединением обмоток возбуждения и якоря.

     В результате проведенной работы  была рассмотрена история создания электрического двигателя постоянного тока, а так же определенны его конструктивные особенности и естественные механические характеристики. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использовано литературы

1. А. С. Касаткин, М. В. Немцов. Электротехника: уч. пособие для Вузов. — 5-е издание, переработанное. — М.: Энергия, 2003 г.
2. В. Ю. Ломоносов и др. Электротехника. М.: Энергоатомиздат, 1990 г.
3. Г. Г. Кудрявцев и др. Микропроцессоры в системах технического обслуживания средств связи и управления — М.: Радио и связь, 1999 г.
4. В. Н. Драчков, В. В. Панферов. Электротехника и электроника. Ч.1 Электротехника. Учебное пособие. Академия ГА, 2006 г.
5. В. Н. Драчков, В. В. Панферов. Электротехника и электроника. Ч. 2 Электротехника. Учебное пособие. Академия ГА, 2004 г.