7.3 Двигун паралельного збудження

У цьому двигуні струм збудження не залежить від струму якоря, так як обмотка збудження під'єднана паралельно з обмоткою якоря до мережі.

Швидкісна характеристика. Її вигляд визначається рівнянням (7.5).яке в загальному випадку, коли в коло якоря ввімкнений резистор запуску опороммає вигляд

(7.14)

Нагадаємо, що при незмінному струмі збудження і нехтуванням розмагнічуючого діею реакції якоря магнітний потік .

Розділимо почленно чисельник на знаменник рівняння (7.14), тоді

(7.15)

де п₀=U/(с_еФ)=соnst носиnь назвуідеальної частоти обертання при холостому ході, тому що відповідає струму якоря;-зменшення частоти обертання,зумовлене сумарним падінням напруги у всіх резисторах якірного кола.

Величина , тобто сума, визначає нахил швидкісної характеристики, яка, як видно з рівняння (7.15), має лінійний вигляд (рис. 7.2а). Якщо резистора в колі якоря немає, то характеристика носить назвузвичайної і має "жорсткий" вигляд (характеристика 1 на рис. 7.2а).

При наявності резистора в колі якоря характеристики називаються штучними (лінії 2 і 3); їх кут нахилу зростає (вони стають більш “м’якими”) з ростом значення (так,).

Зменшення частоти обертання по звичайній характеристиці можна виразити у відсотках:

; звичайно ця величина незначна і складає 3-5%.

Моментна характеристика.

Рис. 7.2. Хактеристики двигуна паралельного збудження

Ця характеристика може бути отримана з рівняння (7.3) при умові . Тоді(7.16)

де -стала.

Як бачимо, вираз (7.16)-рівняння прямої лінії. Зі зростанням струму якоря обертальний момент лінійно зростає (див. рис.7.2а).

Механічна характеристика . Для отримання її аналітичного виразу підставимо у рівняння (7.15) значення струму (7,3), тобтоІ_я=М/(с_мФ); тоді

(7.17)

де - зменшення частоти обертання, викликане зростанням навантаження на валу двигуна. Як бачимо, рівняння (7.17) аналогічне (7.15),тому механічна характеристика (рис 7.2б) з вигляду аналогічно швидкісній. Також є звичайна (1) і сімейство штучних (2, 3) характеристик, нахил яких залежить від значення.

До цього часу ми розглядали характеристики без врахування розмагнічуючої дії реакції якоря, в результаті якого магнітний потік зменшується. Звичайно це зменшення не дуже велике, але може виявитися, що зменшення знаменника у виразах (7.14) і (7.17) буде проходити швидше, ніж зменшення чисельника (це стосується звичайної характеристики, коли). У цьому випадку виникає неприємне явище: зі зростанням навантаження (струмуі моментуМ) частота обертання буде також зростати (штрихові лінії 4 на рис. 7.2). Очевидно, цей процес зупинитися не може, чим більша частота обертання, тим більший обертальний момент розвиває двигун, що призводить до зростання частоти обертання і т.д. У цьому випадку кажуть, що двигун йде "в рознос". Щоб забезпечити швидкісній і механічній характеристикам спадаючий характер, застосовуютьстабілізуючу обмотку збудження, яка має, два-три витка і вмикається послідовно в коло якоря. Ця обмотка зі зростанням струму створює магнітний потік, що компенсує розмагнічуючу дію реакції якоря.

Аналіз характеристик на рис. 7.2 дозволяє зробити висновок про те, що двигуни паралельного збудження потрібно застосовувати у тих електроприводах, в яких при зміні навантаження частота обертання повинна підтримуватися практично незмінною.