В качестве двигателя механизма используется двигатель постоянного тока независимого возбуждения серии П

Рассчитаем и построим по паспортным данным естественные электромеханическую ω(I) и механическую ω(М) характеристики в I, II и IV квадрантах.
Рассчитаем параметры естественной характеристики двигателя: МН, IH, n0, rЯ и вычислим скорость вращения nC при заданной нагрузке.
Номинальный момент двигателя:
Ток в цепи якоря при номинальной нагрузке:
Номинальное сопротивление двигателя:
Сопротивление в цепи якоря:
ЭДС двигателя:
Угловая номинальная скорость двигателя и угловая скорость холостого хода:
Постоянная двигателя для режима номинальной нагрузки:
Скорость идеального холостого хода:
Рисунок 1 – Естественная механическая характеристика.
Рисунок 2 – Естественная электромеханическая характеристика.
Назовем режимы работа двигателя, иллюстрируя показом расположения направлений питающего напряжения, токов и ЭДС цепи якоря . Покажем направление движения электрической и механической мощностей для всех режимов в т.ч. и для граничных.

Рисунок 3 – Схема электрическая и характеристики для двигательного режима.
Электроэнергия потребляется двигателем из сети, преобразовывается в механическую энергию и отдаётся в рабочую машину.

Рисунок 4 – Схема электрическая и характеристики для генераторного режима с рекуперацией энергии.
В этом режиме двигатель потребляет механическую энергию от исполнительного органа и в виде ЭЭ отдает ее (рекуперирует) в сеть.

Рисунок 5 – Схема электрическая и характеристики для генераторного режима противовключения.
Электроэнергия потребляется из сети, а также вырабатывается самим двигателем за счет поступающей с вала и рассеивается в виде тепла на сопротивлениях якорной цепи.
Рисунок 6 – Схема электрическая и характеристики для режима холостого хода.
В режиме идеального холостого хода двигатель не получает энергию ни из электрической сети, ни от исполнительного органа.
Рисунок 7 – Схема электрическая и характеристики для режима короткого замыкания.
В этом режиме потребляемая из сети электроэнергия рассеивается виде тепла на сопротивлениях якорной цепи.
Рассчитаем аналитически и графически сопротивления пусковых резисторов и построим диаграмму пуска.
Определим токи переключения:
Отношение выполняется.
Определим число ступеней реостата:
Произведем расчет полных сопротивлений ступеней резисторов цепи:
Сопротивления резисторов ступеней:
Произведем проверку:
Произведем графический расчет пусковых сопротивлений.
Построим пусковую диаграмму