Двинуни з паралельним збудженням

Від способу живлення системи збудження ДПС розподіляють:

1. Двигуни з паралельним збудженням (називають шунтовими двигунами)

2. Двигуни з послідовним збудженням (серієсні двигуни)

3. Двигуни зі змішанним збудженням (компаундні двигуни)

4. Двигуни з незалежним збудженням

5. Двигуни з постійними магнітами

Схема вмикання двигуна з паралельним збудженням показана на рис:

Р обочі характеристики – залежність n, I, M2 від потужності на валу, якщо U=const, iзб=const.

Швидкісною характеристикою наз залежність n=f(P2). За формулою:

Видно що при не змінній U на частоту обертання впливають: падіння напруги в колі якоря і потік. Зміну частоти обертання двигуна при переході від номінального навантаження до неробочого ходу, виражену в відсотках, наз номінальною зміною частоти обертання:

Переважно для двигунів з паралельним збудженням , тому швидкісну характеристику наз жорсткою.

Залежність моменту на валу від навантаження виражається залежністю:

Повний обертовий момент двигуна M=M0+M2, де M0 – момент неробочого ходу.

Механічною характеристикою шунтового двигуна наз залежність n=f(M) при U=const, iзб=const.

Підставимо в формулу швидкості момент :

– частота обертання двигуна в режимі нероб ходу; - зміна частоти обертання, викликана зміною навантаження на валу двигуна.

М еханічну характеристику за відсутності додаткового опору в колі якоря називають природною, а при введенні додаткових опорів в коло якоря – шучними.

Регулювання частоти обертання шунтових двигунів

Із рівняння швидкісної характеристики частоту обертання можна регулювати:

1 Введенням додаткового опору в коло якоря. Формула набуває вигляд:

2 Зміною основного магнітного потоку. Регулювання здійснюється реостатом в колі збудження двигуна. Змінюючи опір, змінюємо струм, що призводить до зміни потоку, тим самим швидкості. Залежність частоти обертання від струму збудження називається регулювальною характеристикою двигуна n=f(iзб), якщо U=const, M=const.

З меншення потоку веде до зростання струму якоря двигуна, а збільшення струму веде до зростання електромагнітного моменту, і при постійному гальмівному моментові частота обертання двигуна збільшується.

Якщо момент навантаження невеликий, на валу двигуна максимальна частота обертання може у багато разів перевищувати номінальну частоту обертання, що є недопустимим, і призводить до рознесення двигуна. Допускається перевищення номінальної частоти в 2-3 рази.

3 Регулювання зміною напруги в колі якоря. Цей метод використовується лише при постійному струмі збудження, тобто при роздільному живленні кола якоря і кола збудження – при незалежному збудженні.

Двигуни з послідовним збудженням

В цих двигунах обвитка збудження вмикається послідовно з колом якоря, тому магн потік залежить від струму навантаження. При невеликих навантаженнях магн система машини ненасичена й залежність Ф від І пропорційна, тобто Ф=кІ. Електромагнітний момент пропорційний квадрату струму, а частота обертання зворотно пропорційна струму:

Ч астота обертання серієсного двигуна значно змінюється при зміні навантаження. Таку характеристику називають мякою.

При зменшенні навантаження серієсного двигуна різко зростає частота його обертання, а при навантаженнях, менших, ніж 25% від номінального, може досягти небезпечних для двигуна значень (рознесення). Тому при навантаженні на валу, меншому за 25% від номінального – не допускається. Для надійнішої роботи вал серієсного двигуна повинен бути жорстко з’єднаним з робочим механізмом. Ці двигуни не можуть працювати в режимі неробочого ходу.

З вигляду механічної характеристики видно що з поступовим наростанням струму двигуна потужність на його вході росте повільніше ніж обертовий момент. Ця особливість є однією із причин їх широкого застосування як тягових двигунів на транспорті, а також як кранових двигунів у підіймальних установках, тобто у всіх видах електропривода з важкими умовами пуска, поєднаними із значним навантаженням на вал двигуна при малій частоті обертання.

При зменшенні підведеної до двигуна напруги його механічні характеристики зміщуються вниз, практично не змінюючи своєї кривизни.

Регулювати n зміною потоку Ф можна шунтуванням обвитки збудження – збільшення n, а також шунтуванням обвитки якоря – зменшення n. Цей спосіб застосовують тільки для двигунів малої потужності.