67. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения. Характеристики.

, (27)где - падение скорости при данном моменте нагрузки и сопротивлении якорной цепи. Согласно выражению (27) механическая характеристика двигателя параллельного возбуждения представляет собой прямую линию. При выборе соответствующих масштабов для тока и момента можно совместить в одной системе координат как скоростную, так и механическую характеристики (рисунок 38). 2.2.2 Влияние напряжения сети, сопротивления якорной цепи и магнитного потока на характеристики двигателя. Из выражений (22), (24) и (26) следует, что при изменении напряжения, приложенного к якорной цепи двигателя, пропорционально меняется скорость идеального холостого хода. Наклон характеристик остается постоянным, следовательно, характеристики двигателя при различных напряжениях параллельны. Семейство таких характеристик показано на рисунке.

68. Двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением. Характеристики.

В двигателе с последовательным возбуждением (рис. 4.14а) ток возбуждения равен току якоря: I_в=I_а , поэтому магнитный поток Ф является функцией тока нагрузки I_а. Характер этой функции изменяется в зависимости от величины нагрузки. При I_a<(0,8...0,9) I_ном, когда магнитная система ненасыщенна, Ф=к_фI_а , причем коэффициент пропорциональности К_ф в значительном диапазоне нагрузок остается практически постоянным. При дальнейшем возрастании нагрузки поток Ф растет медленнее, чем I_a , и при больших нагрузках (I_a>I_ном) можно считать, что Ф=const. В соответствии с этим изменяются и зависимости n=f(I_a), M=f(I_a) (рис. 4.14б).

а)

б)

Рис.4.14. Схема двигателя с последовательным возбуждением (а) и зависимости его момента и скорости вращения от тока якоря (б)

; .	(4.25)   (4.26)

Кроме естественных характеристик 1, можно путем включения добавочных сопротивлений r_n в цепь якоря получить семейство реостатных характеристик 2, 3, и 4. Чем больше величина r_n, тем ниже располагается характеристика.

При малых нагрузках скорость n резко возрастает и может превысить максимально допустимое значение (двигатель идет в "разнос"). Поэтому такие двигатели нельзя применять для привода механизмов, работающих в режиме холостого хода и при небольшой нагрузке. Обычно минимально допустимая нагрузка составляет (0,2...0,25) I_ном; только двигатели малой мощности (десятки ватт) используют для работы при холостом ходе. Применение ременной передачи или фрикционной муфты для включения недопустимо.

Двигатели с последовательным возбуждением применяют в тех случаях, когда имеет место изменение нагрузочного момента в широких пределах и тяжелые условия труда.

При жесткой характеристике скорость вращения n почти не зависит от момента М, поэтому мощность:

,

(4.27)

где С₄ - постоянная.

При мягкой характеристике двигателя n обратно пропорционально  , вследствие чего:

,

(4.28)

где  - постоянная.

Поэтому при изменении нагрузочного момента в широких пределах мощность Р₂ , а, следовательно, мощность Р₁ и ток I_a изменяются у двигателей с последовательным возбуждением в меньших пределах, чем у двигателя с параллельным возбуждением, кроме того, они лучше переносят перегрузки.