37. Двигатель постоянного тока независимого возбуждения

В этом двигателе ток возбуждения не зависит от тока якоря, т.е. магнитный поток двигателя не зависит от нагрузки. Следовательно, зависимости M=f(I_a) и n=f(I_a) (моментная и скоростная характеристики) будут линейные.

Поэтому механическая характеристика двигателя n=f(M) также будет линейная.

М=С₀ Ф I_а,

E_а= C₀ Фn,

,

,

При включении в цепь якоря добавочного сопротивления угол наклона механической характеристики увеличивается.

Из-за размагничивающего действия реакции якоря механическая характеристика будет отличаться от прямой и будет иметь участок с отрицательным наклоном. На этом участке двигатель не может работать устойчиво. Для устранения этого явления двигатель снабжают небольшой последовательной обмоткой возбуждения (стабилизационной обмоткой), включенной согласно с обмоткой параллельного возбуждения.

Зависимость скорости вращения двигателя от тока возбуждения n=f(I_в) называется регулировочной характеристикой.

В двигателе постоянного тока независимого возбуждения нельзя разрывать цепь обмотки возбуждения, т.к. при этом магнитный поток будет стремиться к нулю и, следовательно, скорость будет резко возрастать.

Поэтому в цепь возбуждения не включают предохранители.

Если обмотку возбуждения подключить параллельно якорю, то будет двигатель с параллельным возбуждением.

Механические и рабочие характеристики будут аналогичны характеристикам двигателя с независимым возбуждением.

38. Двигатели постоянного тока последовательного возбуждения

В этом двигателе ток возбуждения равен току якоря, поэтому магнитный поток будет зависеть от тока якоря.

При I_a<I_ан магнитный поток будет пропорционален току якоря. При I_a>I_ан магнитный поток будет практически постоянным.

Поскольку , при малых токах якоря скоростная характеристика n=f(I_a) будет иметь вид гиперболы, а при токах больше номинального становится линейной.

Моментная характеристика M=f(I_a) (М=С₀ Ф I_а) при малых токах якоря имеет вид параболы, а при больших становится линейной.

Механическая характеристика n=f(M) при малых токах описывается уравнением , где С₁ и С₂ – постоянные. При больших токах характеристика становится линейной.

Механические характеристики являются мягкими. При малых нагрузках частота вращения резко возрастает. Поэтому такие двигатели нельзя применять для механизмов, работающих в режиме холостого хода. Минимально допустимая нагрузка обычно составляет 25% от номинальной. Для предотвращения режима холостого хода вал жестко соединяют с рабочим механизмом муфтой или зубчатой передачей. Использование ременной передачи недопустимо.

Поскольку двигатели последовательного возбуждения развивают большой вращающий момент, пропорциональный квадрату тока якоря (что очень важно в тяжелых условиях пуска и при перегрузках), они широко применяются в качестве тяговых двигателей на транспорте и в подъемных установках.