Сопротивления rд,
а — схема; б — механические характеристики
Регулирование частоты вращения электродвигателя с помощью изменения сопротивления Rд возможно только в сторону ее понижения от основной, определяемой при RД1=0. При этом частота вращения холостого хода п0 остается постоянной, а коэффициент В наклона характеристики увеличивается с увеличением значения Rд. Каждому значению сопротивления Rд при постоянном моменте нагрузки М соответствует определенное значение частоты вращения n (рисунок 6). Следует отметить, что при увеличении RД жесткость характеристик n=f(M) уменьшается. Рассмотренный способ является экономически невыгодным, так как мощность, затрачиваемая в резисторе Rд, теряется.
Регулирование частоты вращения электродвигателя путем изменения потока возбуждения Ф (рисунок 7,а) является весьма экономичным. В этом случае напряжение U на якоре в процессе регулирования остается постоянным. Механические характеристики (рисунок 7,б) являются прямыми и пересекают оси момента и частоты вращения под разными углами, величина которых зависит от значения потока возбуждения Ф. При уменьшении Ф частота вращения холостого хода n0 возрастает, а пусковой момент Мп уменьшается. Наклон механической характеристики увеличивается, жесткость характеристики снижается.
Данный способ регулирования частоты вращения используется в следящих системах мощностью от нескольких ватт до нескольких десятков ватт, где управление может быть осуществлено от электронного, полупроводникового или магнитного усилителя.
Рисунок 7 - Регулирование скорости электродвигателя изменением электромагнитного потока Ф.
в— схема; б — механические .характеристики
Регулирование частоты вращения двигателя изменением подводимого к якорю напряжения позволяет иметь не только широкую, экономичную и плавную регулировку частоты вращения, но и безреостатный пуск двигателя. Указанный способ наиболее часто применяют на практике. При этом способе питание якоря может осуществляться от генераторов, различного вида преобразователей, электромашинных и магнитных усилителей и других источников.
В качестве примера на рисунке 8,а показана схема регулирования частоты вращения электродвигателя с помощью генератора. В этой системе электродвигатель 1 приводит во вращение якорь генератора постоянного тока 2, к зажимам которого подсоединён двигатель постоянного тока 3, воздействующий на объект управления 4. Потенциометр R служит для регулupoвания тока возбуждения генератора IB1- Изменение последнего, а следовательно, магнитного потока Фв приводит к изменению напряжения U, снимаемого с генератора 2 для питания якоря двигателя 3 с независимым возбуждением. При изменении напряжения U меняется частота вращения якоря двигателя 3.
Рисунок 8 - Регулирование скорости электродвигателя изменением
Напряжения u, подводимого к якорю электродвигателя.
а — схема; б — механические характеристики
Механические характеристики (рисунок 8,б) для фиксированных значений напряжения U, подводимого к якорю двигателя, представляет собой семейство параллельных прямых, так как коэффициент наклона характеристики В не зависит от напряжения U.