13.2 Двигатели последовательного возбуждения

Схема двигателя последовательного возбуждения приведена на рис. 4.3. Пуск его аналогичен пуску двигателя параллельного возбуждения с той лишь разницей, что такой двигатель нельзя включать без нагрузки, так как в этом случае частота вращения достигает чрезмерно больших зна­чений, что приводит к «разносу» двигателя. Поэтому пуск и работа та­кого двигателя при нагрузках на валу менее 25 % от номинальной недо­пустимы. Лишь микродвигатели мощностью до 100 Вт могут работать даже в режиме холостого хода, так как их механические потери при больших частотах вращения соизмеримы с номинальной мощностью двигателя.

На рис. 4.4 представлены рабочие характеристики двигателя. В дви­гателе последовательного возбуждения I = I_в = I_я. С изменением нагруз­ки на валу двигателя меняется ток I, а, следовательно, и магнитный по­ток Ф. Вследствие этого при малых насыщениях магнитной системы, когда магнитный поток пропорционален току, вращающий момент про­порционален квадрату тока.

С увеличением нагрузки магнитная система машины насыщается, и пропорциональность между током и магнитным потоком нарушается. При значительных насыщения поток практически постоянен, следо­вательно, вращающий момент пропорционален току. Для анализа скоростной характеристики двигателя исследуем урав­нение:

. (4.3)

Рисунок 4.3. Схема дви­гателя Рисунок 4.4. Рабочие ха­рактеристики двигате­ля

последова­тельного возбуждения

последовательного возбуждения

При небольших нагрузках, когда магнитная система не насыщена и Ф пропорционален I, скоростная характеристика при U = const имеет вид гиперболы. С увеличением нагрузки сталь машины насыщается и характеристика становится более пологой. Скоростная характеристика двигателя последовательного возбуждения является мягкой.

На рис. 4.5 приведены механические характеристики двигателя n = f(М) при U = const. Харак теристику, полученную при Rд = 0, назы­вают естественной. Включая в цепь якоря Rд, получают различные ис­кусственные характеристики, причем чем больше Rд, тем мягче механи­ческая характеристика.

Рисунок 4.5. Механические харак­теристики двигателя последова­тельного возбуждения

Регулирование частоты вращения якоря двигателя в основном осу­ществляется так же, как и для двигателя параллельного возбуждения. Однако регулирование частоты вращения изменением потока достигается или шунтированием обмотки возбуждения, или обмотки якоря.

Благодаря мягким механическим характеристикам двигатели после­довательного возбуждения применяют в различных электрических при­водах, особенно там, где имеют место изменение нагрузочного момента в широких пределах и тяжелые условия пуска (грузоподъемные и пово­ротные механизмы, тяговый привод и пр.).

13.3 Двигатели смешанного возбуждения

В двигателе смешанного возбуждения (рис. 4.6) магнитный поток Ф создается действием двух обмоток возбуждения – параллельной ОВ₁ и последовательной ОВ_2. Поэтому его механические характеристики (рис. 4.7) располагаются между характеристиками двигателей парал­лельного (прямая 1) и последовательного (кривая 2) возбуждения. В зависимости от соотношения МДС параллельной и последова­тельной обмоток при номинальном режиме можно приблизить характе­ристики двигателя смешанного возбуждения (кривые 3 и 4) к характеристике 1 (при малой МДС последовательной обмотки) или к характеристике 2 (при малой МДС

Рисунок 4.6. Схема двигателя смешанного возбуждения

параллельной обмотки). Достоинством двигателей смешанного возбуждения является то, что они, обла­дая мягкой механической характеристикой, могут работать при холо­стом ходе, так как частота вращения n₀ имеет конечное значение.

Рисунок 4.7. Механические ха­рактеристики двигателя сме­шанного возбуждения

Литература 1 осн [44-57], 2 доп [753-760], 3 доп [325-329].