9 Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения. Схема, пуск, характеристики, регулирование скорости.

Двигатель последовательного возбуждения – обмотки якоря и возбуждения включены последовательно (I_д=I₂=I₁). Нагрузка имеет механический характер и механизм, который приводится в действие создает момент сопротивления М_с. С увеличением М_с I₂ будет возрастать. .

П уск. ; ; ; – пусковой ток (безреостатный пуск). При пуске ДПВ как и при пуске ДПрВ, в якорную цепь включается R_пр последовательно, тогда ; ; , поэтому, перед подключением двигателя последовательного возб. К сети в максимум, В замкнут. После замыкания В – якорь начинает вращаться и появляется ЭДС . ; . Т.е. ток начнет уменьшаться относительно . По мере разгона двигателя, ток и поэтому сопротивление можно плавно выводить. Поэтому условия пуска ДПС: 1) Наличие пускового реостата 2) Наличие нагрузки на валу.

Х арактеристики. Электромеханическая характеристика. ; – общая э/м характеристика. n₂=f(I₂) при U_c=const. I₂=I₁. Предположим, что магнитная система двигателя ненасыщенна, т.е. тогда – видно, что скорость обратнопропорциональна току якоря.

С уменьшением нагрузки на валу , ток уменьшается и скорость вращения возрастает. При ХХ двигателя, когда скорость вращения двигателя . М₀- момент, обусловленный собственными потерями в двигателе. т.к. , то скорость вращения при ХХ , т.е. режим аварийный, по механическим соображениям. Это значит, что работа двигателя без нагрузки на валу недопустима. На практике ДПВ используются в тех случаях, когда режим ХХ принципиально невозможен. (подъемно-транспортные установки). Э/м характеристика является мягкой, скорость вращения существенно зависит от нагрузки на валу.

Механическая характеристика. n₂=f(M_эм), при U_c=U₂=const. . ; ; ; ; ; видно, что механич. хар-ка как и эл/мех имеет вид гиперболы.

Вид механической характеристики ДПВ и определяет их область применения: транспорт и подъемно-транспортные установки. Там необходимо обеспечивать плавный разгон, что достигается за счет такой характеристики.

Регулирование скорости вращения.

4 способа регулирования скорости: 1) изменением U_c 2) R_пр 3) 4) шунтирование ОЯ.

С помощью R_пр. . При введении R_пр, n₂=const, уменьшается до (см.двигатель параллельного возбуждения). С увеличением сопротивления R_пр наклон характеристик возрастает, скорость можно регулировать только вниз от номинальной дискретно. Способ неэкономичный из-за больших эл. потерь.

Изменение U_c ; ток , уменьшается . Это приводит к уменьшению М_эм.(см двигатель параллельного возб.)

С уменьшением напряжения скорость вращения снижается. При этом способе скорость вращения можно регулировать плавно вниз относительно номинальной. Для реализации способа необходимо иметь источник регулируемого напряжения. Регулировать таким способом скорость вверх относительно n _2н практически невозможно, из-за возможного увеличения напряжения между соседними коллекторными пластинами. Наклон мех. и электромех. характеристик сохраняется.

Изменение тока возбуждения. U_c=const, R_пр=0, ВШ2 – разомкнут, ВШ1 – замкнут, т.е. параллельно ОВ включен регулирующий реостат R_ш1. В частности при его замыкании ток ОВ уменьшается , при этом уменьшается и скорость вращения, как и в ДПрВ возрастает.

П ри шунтировании ОВ, ток возбуждения уменьшается, поток возбуждения уменьшается, E₂ уменьшается и ток ОВ увеличивается до как и в ДПрВ. При чем относительно возрастает в большее число раз по сравнению с потоком возбуждения. Электромагнитный момент возрастает относительно и скорость возрастает, как и в ДПрВ до значения .

Шунтирование ОЯ. R_пр=0, U_c=const, ВШ1 – разомкнут, ВШ2 – замкнут. При замыкания ВШ2 п оявляется ток , но при этом ток через ОЯ останется неизменным, т.к. этот ток определяется нагрузкой на валу . Поэтому при замыкании ВШ2 возрастает ток потребляемый из сети. этот ток пойдет через ОВ, т.е. этот ток будет равен - ток через ОВ возрастет при шунтировании ОЯ, поток возрастет, скорость уменьшится.