Регулирование угловой скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения шунтированиЕм якоря

Для получения сравнительно жестких механических характеристик при малых скоростях применяют иногда шунтирование якоря резистором R_ш при обязатель­ном включении последовательного резистора R_п, как это показано на рис. 18.2. Резисторы R_ш и R_п представляют собой делитель напряжения.

Рис. 18.2. Схема шунтирования обмотки якоря двигателя постоянного тока независимого возбуждения.

Правда, на работу этого делителя в значительной степени влияет нагрузка двигателя, так как потребляемый из сети ток I_п, а значит, и па­дение напряжения на последовательном резисторе R_п зависят от тока якоря I_я двигателя. При таком включении двигателя используются как бы одновременно два способа регулирования угловой скорости двигателя — изменением подводимого к якорю напряжения и реостатное, поэтому и получаемые регулировочные характеристики двигателя занимают промежуточное положение между характеристиками, свойственными указанным способам.

Уравнение механической характеристики двигателя в схеме, представленной на рис. 18.2, может быть получено на основании следующих соотношений:

(18.2)

(18.3)

(18.4)

Обозначения величин, входящих в соотношения (18.2) - (18.4), приведены на рис. 18.2.

После соответствующих преобразований получим:

(18.5)

Обозначим через А отношение сопротивлений (коэффи­циент деления напряжения сети делителем R_ш + R_п при идеальном холостом ходе двигателя)

Разделив левую и правую части равенства (18.5.) на коэффициент с и подставив, кроме того, величину А, полу­чим уравнение электромеханической характеристики дви­гателя при шунтировании якоря:

(18.6)

Уравнение для механической характеристики двигателя имеет вид:

(18.7)

Из рассмотрения последнего уравнения видно, что меха­нические характеристики двигателя в этом случае линейны. Кроме того, угловая скорость идеального холостого хода двигателя здесь будет меньше, чем при реостатном регули­ровании угловой скорости. Действительно, для М = О угловая скорость будет равна А₀, причем всегда

Снижение угловой скорости идеального холостого хода объясняется тем, что при отсутствии тока в цепи якоря приложенное к якорю напряжение не будет равно напряжению сети U, как это имеет место при реостатном регули­ровании. В этом случае оно меньше напряжения сети на зна­чение падения напряжения в последовательном сопротивлении, так как в нем будет проходить ток и при отсутствии тока в якоре.

На рис. 18.3 представлена механическая характеристика двигателя при шунтировании якоря, проходящая через ₀. Там же приведены естественная и реостатная характеристики для обычной схемы включения. Из сопоставления этих характеристик видны преимущества рассматриваемой схемы. Действительно, получение пониженной угловой скорости возможно и в обычной схеме путем перехода от естественной характеристики к соответствующей реостатной. Однако из сравнения реостатной характеристики с характеристикой при шунтировании якоря видно, что последняя является значительно более жесткой и потому обеспечивающей при возможных отклонениях момента нагрузки более стабильное регулирование угловой скорости.