1.5 Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения

Так как обмотка возбуждения двигателя включена последовательно с якорем, по ней протекает полный ток якоря (рис. 1.7).

Из соотношения 1.6 , которое действительно и для двигателя последовательного возбуждения (ДПТ ПсВ), следует, что так как магнитный поток Ф=кI_Я, момент двигателя

М=С_МI_Я кI_Я=С_Мк . 1.11

Рисунок 1.7 Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения

Таким образом, момент ДПТ ПрВ при ненасыщенном состоянии магнитной системы, пропорционален квдрату тока.

Выражение для механической характеристики приобретет вид

n= =. - = - С₃ , 1.12

где С₁ , С₂ и С₃—постоянные, полученные в результате действий над постоянными величинами, входящими в исходное выражение. В постоянную С₃ входит и величина r.

Из выражения 1.12 следует, что электромеханическая характеристика ДПТ ПсВ представляет собой гиперболу (рис. 1.12). Механическая характеристика так же представляет собой гиперболу. При больших r_Д характеристики проходят ниже. При изменении нагрузки частота вращения значительно меняется. Характеристика называется мягкой.

При больших нагрузках величина тока возрастает и магнитная система может насытиться. В этом случае магнитный поток почти постоянный и при возрастании нагрузки характеристики почти прямолинейны. При уменьшении нагрузки частота вращения резко увеличивается. Работа двигателя при нагрузках менее 25% от номинальной может привести к опасным для двигателя оборотам (разнос). Поэтому стараются , чтобы нагрузка была жестко связана с валом двигателя.

Используются двигатели смешанного возбуждения, в которых имеется последовательная и параллельная обмотки возбуждения. Двигатели смешанного возбуждения занимают промежуточное положение между ДПТ ПрВ и ДПТ ПсВ.

1.6 Универсальные двигатели

Коллекторный двигатель принципиально может работать как в цепи постоянного, так и переменного тока, так как при переходе от положительного полупериода к отрицательному меняется направление тока как в якоре , так и в обмотке возбуждения. Однако применение параллельных обмоток возбуждения затруднительно в связи с их большой индуктивностью и большим фазовым сдвигом между токами обмотки возбуждения и якоря. Последовательные обмотки имеют малое число витков, а значит, и меньшую индуктивность. В универсальных коллекторных двигателях стремятся получить примерно одинаковую частоту вращения как на постоянном, так и на переменном токе при номинальной нагрузке. Осуществляется это применением последовательной обмотки возбуждения с ответвлениями. На постоянном токе используется вся обмотка, на переменном часть. Действие индуктивного сопротивления части обмотки для переменного тока равносильно действию увеличения активного сопротивления всей обмотки для постоянного тока (рис. 1.8).

Рисунок 1.8 Универсальный двигатель

Надо отметить, что характеристики двигателя при работе на постоянном и переменном токах отличаются. Магнитные потери на переменном токе выше, значит, и КПД ниже.