Механическая характеристика электродвигателя постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения

На рис. 6.2, а показана схема подсоединения к сети электродвигателя последовательного возбуждения. Обмотка возбуждения О В и обмотка якоря Я соединяются последовательно и через реостат Яр подсоединяются к сети. Вследствие этого поток возбуждения ф зависит от тока якоря, т. е. от нагрузки. Для этого вида двигателей при ненасыщенной магнитной системе магнитный поток можно считать пропорциональным току якоря /я, а вращающий момент будет вычисляться по формуле



Так как в уравнении (6.6) п и М переменные величины, то это уравнение является уравнением механической характеристики двигателя.

При малой нагрузке характеристика имеет большую крутизну, при больших нагрузках магнитная система насыщается и поток уже почти не зависит от нагрузки — характеристика превращается в почти прямолинейную, с малой крутизной (рис. 6.2, б).

Из уравнения механической характеристики следует, что:

а) при уменьшении вращающего момента М до нуля частота вращения возрастает до бесконечности —двигатель идет «в разнос» (может произойти механическое повреждение якоря). Таким образом, электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения нельзя включать в сеть без механической нагрузки на его валу;

б) при п = 0 величина вращающего момента будет значительная, пропорциональная квадрату напряжения сети. Таким образом, двигатель развивает значительный вращающий момент (2,2—3,5 МНом) при небольших значениях частоты вращения

в) при уменьшении величины М вначале п растет медленно, а затем — быстро.

Регулирование частоты вращения двигателя достигается:

а) путем включения в цепь двигателя регулировочного реостата (рис. 6,2). Способ регулирования не экономичный, так как через регулировочное сопротивление проходит ток нагрузки;

б) изменением величины напряжения на зажимах двигателя (рис. 6.2, в). При наличии компактного регулировочного устройства способ экономичен и позволяет регулировать частоту вращения в широких пределах.

Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения применяется для привода тяговых установок (трамваи, троллейбусы, электровозы) и добычных комбайнов.

Кроме рассмотренных выше двигателей постоянного тока, применяются двигатели постоянного тока смешанного возбуждения. Они имеют две обмотки возбуждения: последовательную и параллельную.

Механическая характеристика этих двигателей имеет промежуточную форму между характеристиками двигателей последовательного и параллельного возбуждения, приближаясь к той или иной в зависимости от соотношений ампервитков обмоток.

Регулирование частоты вращения осуществляется введением в цепи двигателя дополнительного сопротивления, изменением величины магнитного потока возбуждения или величины напряжения, подаваемого на зажимы двигателя.