3.9. Особенности статических характеристик двигателя со смешанным возбуждением

Двигатель со смешанным возбуждением имеет обмотки независимого ОВН и последовательного ОВП возбуждения и включается по схеме, приведенной на рис.3.24,а. Соответственно его магнитный поток определяется постоянной МДС обмотки независимого возбуждения и пропорциональной току якоря МДС обмотки последовательного возбуждения. Если осуществить приведение параметров обмотки независимого возбуждения к числу витков обмотки последовательного возбуждения _п, характеристику намагничивания двигателя можно представить в функции тока якоря, как показано на рис.3.24,б.

При токе якоря I_я=0 результирующая МДС определяется МДС обмотки независимого возбуждения I_н.в_п. Вид механической характеристики двигателя существенно зависит от выбора значения этой МДС, так как соответствующее значение магнитного потока Ф_{н в} определяет скорость идеального холостого хода на естественной характеристике двигателя:

Чем больше значение Ф_нв, тем ближе по своим свойствам двигатель со смешанным возбуждением к свойствам двигателя с независимым возбуждением. Напротив, при небольшой МДС обмотки ОВН этот двигатель не имеет существенных отличий от двигателя с последовательным возбуждением. Как правило, обмотка независимого возбуждения двигателя со смешанным возбуждением рассчитывается на создание значительной МДС, обеспечивающей поток при идеальном холостом ходе: Ф_нв=(0,785)Ф_НОМ, при этом скорость идеального холостого хода лежит в пределах

Уравнения электромеханической и механической характеристик двигателя со смешанным возбуждением совпадают с соответствующими уравнениями для двигателя с последовательным возбуждением:

Ф орма статических характеристик (I_я) и (М) в этом случае определяется представленной на рис.3.24,б кривой Ф(I_я). Сравнивая эту кривую с представленной на рис.3.2, можно установить, что добавление МДС I_нв_н смещает кривую Ф(I_я) по оси абсцисс на отрезок -I_нв. Соответственно естественная электромеханическая характеристика двигателя со смешанным возбуждением (рис.3.25,а) повторяет форму характеристики двигателя с последовательным возбуждением, если ось ординат сместить на значение этого тока. При токе I_я=0 =₀, и при изменении нагрузки в двигательном режиме от 0 до М_ном скорость изменяется в соответствии с (3.63) в более щироких пределах, чем у двигателя с независимым возбуждением. При переводе двигателя в генераторный режим изменение знака МДС обмотки последовательного возбуждения приводит к быстрому снижению потока (рис.3.24,б), который при I_я⁼-I_нв становится равным нулю. Этому значению тока якоря соответствует асимптота, к которой приближается кривая =f(I_я) при .

Естественная механическая характеристика (рис.3.25,б) по форме отличается от электромеханической характеристики. Так как при I_я-I_нв поток стремится к нулю, зависимость =f(М) в генераторном режиме имеет максимум и при возрастании скорости асимптотически приближается к оси ординат слева.

Эффективность режима рекуперативного торможения у двигателя со смешанным возбуждением из-за размагничивающего действия обмотки последовательного возбуждения существенно снижается.

Модуль жесткости механической характеристики с ростом нагрузки в этом режиме уменьшается до значения =0, соответствующего максимуму момента М_mах, а само значение этого момента невелико.

Более благоприятные условия рекуперативного торможения обеспечиваются путем отключения обмотки ОВП при переходе в генераторный режим, при этом в генераторном режиме механическая характеристика становится линейной и имеет жесткость

Таким образом, характеристики двигателя со смешанным возбуждением занимают промежуточное положение между характеристиками двигателей с независимым и с последовательным возбуждением.