3.5. Типы двигателей постоянного тока.

По способу соединения обмотки возбуждения с обмоткой якоря различают 4 типа электродвигателей:

1. с независимым возбуждением (обмотка возбуждения не соединяется с обмоткой якоря, и её питание осуществляется от отдельного источника)

+

+

Я

ОВ

-

-

2. с параллельным возбуждением (шунтовой)

Для создания большего магнитного потока обмотка возбуждения имеет большое количество витков, но при этом потребляется относительно небольшой ток.

-

Я

+

ОВ

3. с последовательным возбуждением (сериесный)

Д

Я

ля создания большего магнитного потока обмотка возбуждения имеет небольшое коли-чество витков, но по ней протекает большой ток, поэтому она выполнена из провода достаточно большого сечения

-

+

ОВ

4. со смешанным возбуждением (когда имеется 2 обмотки возбуждения: одна соеди-няется параллельно, а другая последовательно)

-

+

ОВ 1

Я

ОВ 2

3.6. Электромеханические характеристики двигателей постоянного тока

Электромеханическая характеристика представляет собой графическую зависимость частоты вращения и вращающего момента от тока якоря, при условии, что напряжение, прикладываемое к двигателю, не изменяется. Ток якоря изменяется за счёт изменения механической нагрузки на валу якоря (по закону саморегулирования).

3.6.1 ШУНТОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ.

-

+

I

-

в = const

Ф

Я

– const

Мвр = С Ф Iя

ОВ

Так как напряжение, подаваемое на ТЭД, постоянное, то ток возбуждения и магнитный поток тоже постоянны. Поэтому при увеличении механической нагрузки на валу ток якоря увеличивается, и прямо пропорционально ему будет увеличиваться вращающий момент. Частота вращения будет уменьшаться незначительно, так как сопротивление якоря мало и падение напряжения на якорной обмотке будет увеличиваться незначительно. Такая характеристика частоты вращения называется жёсткой. Если частота вращения достигнет критической точки, то противоЭДС сравняется с напряжением, а сила тока на якорной обмотке будет равна нулю. При дальнейшем увеличении частоты вращения электродвигатель автоматически перейдёт в генераторный тормозной режим.

3.6.2. СЕРИЕСНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ.

I

ОВ

-

Я

+

в = Iя

Мвр = С Ф Iя

Так как ток возбуждения равен току якоря, то при увеличении тока якоря будет увеличиваться ток возбуждения и магнитный поток. Поэтому вращающий момент такого двигателя зависит от квадрата тока якоря (если ток якоря увеличится в 2 раза, то и магнитный поток увеличится в 2 раза, соответственно вращающий момент увеличится в 4 раза). Такая зависимость сохраняется до магнитного насыщения полюсов машины. При дальнейшем увеличении тока якоря свыше тока насыщения вращающий момент будет увеличиваться прямо пропорционально от тока якоря.

П ри увеличении механической нагрузки на валу, частота вращения будет значительно уменьшаться в основном из-за увеличения магнитного потока и частично из-за увеличения падения напряжения в обмотке якоря. При достижении магнитного насыщения полюсов дальнейшее уменьшение частоты вращения будет незначительным, только за счёт падения напряжения в обмотке якоря. Такая характеристика частоты вращения называется мягкой. При уменьшении момента сопротивления частота вращения увеличивается и если момент сопротивления будет мал, то она увеличится резко. Но так как мал магнитный поток, то он не может быть больше напряжения и двигатель не сможет автоматически перейти в генераторный режим. Поэтому такой двигатель запрещается запускать без механической нагрузки на валу, иначе он пойдёт вразнос.