3.9. Особенности статических характеристик двигателя со смешанным возбуждением

Двигатель со смешанным возбуждением имеет обмотки не­зависимого ОВНи последовательногоОВПвозбуждения 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 возбужденияω_П,характеристику намагничивания двигателя можно представить в функции тока якоря, как показано на рис. 3.24, б.

Рис. 3.24. Схема включения (а) и характеристика намагничивания двигателя смешанного возбуждения (б)

При токе якоря Iя=0 результирующая МДС определя­ется МДС обмотки независимого возбуждения I_Н.В.ω_П. Вид механической характеристики двигателя существенно зависит от выбора значения этой МДС, так как соответствующее значение магнитного потока Фн,в определяет скорость иде­ального холостого хода на естественной характеристике дви­гателя:

Чем больше значение Фн.в, тем ближе по своим свойствам двигатель со смешанным возбуждением к свойствам двигателя с независимым возбуждением. Напротив, при небольшой МДС обмотки ОНВ 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: Фн,в= (0,7÷0,85) Фном, при этом скорость иде­ального холостого хода лежит в пределах

(3.63).

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

Рис.3.25. Статические естественныехарактеристики двигателя со смешанным возбуждением

Форма статических характеристик ω(I_Я)и ω(Μ)в этом случае определяется представленной на рис. 3.24, б кривойΦ(I_я). Сравнивая эту кривую с представленной на рис. 3.2, можно установить, что добавление МДСI_н,в·ω_псмещает кривую Φ(I_я) по оси абсцисс на отрезокI_н,в·ω_п. 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 токеI_Я=0 ω = ω₀,и при изменении нагрузки в двигательном режиме от 0 до М_номскорость изменяется в соответствии с (3.63) в более широких пределах, чем у дви­гателя с независимым возбуждением. При переводе двига­теля в генераторный режим изменение знака МДС обмотки последовательною возбуждения приводит к быстрому сни­жению потока (рис. 3.24, б), который приI_Я1= —I_н.встановится равным нулю. Этому значению тока якоря соответствует асимптота, к которой приближается кривая ω=f(I_я) приω→ ∞.

Естественная механическая характеристика (рис. 3.25, б)по форме отличается от электромеханической характеристики. Так как приI_я→ -I_н,впоток стремится к нулю, зависимостьω ==f(Μ)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 β=0, соответствующего максимуму момента М_MAX, а само значение этого момента невелико.

Более благоприятные условия рекуперативного торможения обеспечиваются путем отключения обмотки ОПВпри 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.