ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ НЕЗАЛЕЖНОГО ЗБУДЖЕННЯ ЗА КАТАЛОЖНИМИ ДАНИМИ
У каталогах [1] на двигуни постійного струму наводяться наступні технічні дані:
- номінальна потужність двигуна, кВт;
- номінальна напруга обмотки якоря, В;
- номінальний гок обмотки якоря двигуна, А;
- опір обмотки якоря двигуна при 15 ° С, Ом;
- опір додаткових полюсів двигуна при 15 ° С, Ом;
- опір компенсаційної обмотки двигуна при 15 ° С, Ом;
- індуктивність обмотки якоря двигуна, Гн;
- номінальний коефіцієнт корисної дії,%;
- номінальна частота обертання, об / хв;
- момент інерції якоря, кг • м2.
У тих випадках, коли в каталогах необхідні параметри двигуна не наводяться, їх можна визначити за такими формулами:
Номінальний струм двигуна
(3.13)
Номінальна кутова швидкість
(3.14)
Опору двигуна наводяться в каталогах при температурі 15 ° С. У нагрітому стані при робочій температурі опір двигуна
(3.15)
де 
- температурний коефіцієнт опору міді (зазвичай приймається 
); 
- робоча температура обмотки машини; 
- температура, при якій вказуються опору в каталогах. При температурі 
і 
, при
(3.16)
Якщо в каталогах опір двигуна не наведено, то його орієнтовно визначають, приймаючи, що половина всіх втрат в двигуні при номінальному навантаженні пов'язана з втратами в міді якоря [2]. Певне таким чином опір відповідає нагрітого двигуну
(3.17)
Індуктивність цінуй обмотки якоря двигуна [3]
(3.18)
де р - число пар полюсів двигуна; 
для швидкохідних некомпенсованих машин; 
для нормальних некомпенсованих машин; 
для компенсованих машин.
Коефіцієнт ЕРС і електромагнітного моменту при номінальному потоці збудження
(3.19)
Номінальний електромагнітний момент двигуна
(3.20)
Номінальний момент двигуна на валу
(3.21)
Приклад 3.1. Для двигуна постійного струму типу Π-11У4, має такі технічні дані, розрахувати і побудувати статичні електромеханічну і механічну характеристики.
Основні параметри двигуна:
- • номінальна потужність
кВт; - • номінальну напругу
1 В; - • номінальний струм двигуна
А; - • опір двигуна при 15 ° С,
Ом; - • номінальна частота обертання
об / хв; - • індуктивність двигуна
Гн; - • момент інерції якоря двигуна
кг ∙ м; - • допустимий струм двигуна
Рішення. Так як електромеханічна і механічна характеристики двигуна постійного струму незалежного збудження описуються рівняннями прямої, то для їх розрахунку і побудови досить визначити дві будь-які точки. Як правило, координатами цих точок є: 1) швидкість ідеального холостого ходу ω0 при нульовому струмі якоря і електромагнітному моменті; 2) номінальна кутова швидкість 
при номінальному струмі 
і номінальній електромагнітному моменті
Визначимо додаткові параметри двигуна:
• Номінальна кутова швидкість
• Опір якоря двигуна в гарячому стані
• Коефіцієнт ЕРС (В ∙ с / рад) та електромагнітного моменту (Н • м / A) при номінальному потоці збудження
• Кутова швидкість ідеального холостого ходу
• Номінальний електромагнітний момент двигуна
• Пусковий струм або струм короткого замикання
Розраховані статична природна електромеханічна і механічна характеристики двигуна наведені на рис. 3.5.
Мал. 3.5. Статичні характеристики двигуна постійного струму незалежного збудження: а - електромеханічні: б - механічні
• Допустимий струм двигуна
Висновок. Природна електромеханічна характеристика двигуна нс забезпечує обмеження пускового струму на допустимому рівні. Як наслідок пуску двигуна прямим включенням в мережу - незадовільна комутація на колекторі і вихід колектора з ладу.
Приклад 3.2. Для двигуна постійного струму типу Π-11У4 розрахувати і побудувати динамічну механічну характеристику. Основні параметри двигуна наведені в прикладі 3.1.
Динамічну механічну характеристику побудувати при моменті опору на валу двигуна
Рішення. В динаміці двигун постійного струму незалежного збудження описується системою рівняння (3.12):
При підстановці в систему рівнянь чисельних значень параметрів отримаємо:
(3.22)
Динамічна механічна характеристика пуску двигуна постійного струму незалежного збудження прямим включенням в мережу, розрахована в програмному середовищі MathCAD, наведена на рис. 3.6.
Аналіз графіка динамічної механічної характеристики показує, що максимальне значення пускового моменту становить
З огляду на, що струм якоря двигуна незалежного збудження пропорційний його моменту, знайдемо максимальний пусковий динамічний струм якоря
Мал. 3.6. Графіки статичної (1) і динамічної (2) характеристик пуску двигуна постійного струму незалежного збудження прямим включенням в мережу
Максимальний пусковий динамічний струм перевищує гранично допустимий струм якоря двигуна за умовами комутації 
, однак він суттєво менше струму короткого замикання 
. Зазначена особливість зменшення пускових динамічного струму двигуна незалежного збудження дозволяє електричні машини потужністю до 200 Вт пускати прямим включенням в мережу без вжиття заходів струмообмеження.
