Меню

Уравнение механической характеристики двигателя постоянного тока последовательного возбуждения

Последовательного возбуждения.

Двигатели последовательного возбуждения широко применяются в приводах транспортных механизмов (тяговых механизмах), а также в приводах механизмов, которые отличаются сложным запуском и малыми моментами нагрузки в рабочем режиме.

Механические характеристики ДПТ

Последовательного возбуждения в двигательном режиме.

В общем случае уравнение механические характеристики ДПТ ПВ имеет тот же вид что и у ДПТ с НВ:

Однако учитывается то, что в таких двигателях якорная обмотка соединена с обмоткой возбуждения последовательно. Магнитный поток возбуждения перестанет быть независимой переменной, а становится функцией, следовательно, зависит от нагрузки на валу двигателя, приходится учитывать существенно нелинейный характер зависимости потока от тока:

Очевидно, что в областях нагрузок при которой т.е. близок к номинальному уравнению 24 и 25 можно считать абсолютно справедливыми. Потребуем получить уравнение скоростной и механических характеристик в области малых нагрузок на валу двигателя последовательного возбуждения.

Механические и электромеханические характеристики будут иметь вид;

1. Характеристики не имеют выраженного , т.е. не пересекают ось ординат., а значит режим холостого хода отсутствует, т.к. при и при этом значения первого члена правой части уравнений 26 и 27 становятся неопределенным и при очень малых нагрузках на валу двигателя последовательного возбуждения работать не могут (резко набирают скорость(неконтролируемо)), т.е. двигатель идёт в разнос.

2. Двигатели в области малых скоростей развивают большой электромагнитной момент. Большие моменты на «ползущих скоростях»

Пусковой режим двигателя

Последовательного возбуждения.

Двигатель последовательного возбуждения (ДПВ) обладают большими значениями начальных моментов (большими даже, чем двигатель независимого возбуждения), основная задача при пуске сводиться к ограничению пусковых токов. Чтобы представить себе механические характеристики при пуске необходимо вывести уравнения искомых механических характеристики. При этом необходимо отметить, что имея нелинейный характер зависимости от применение для анализа неудобно их анализируют при помощи скоростных характеристик:

Чтобы построить реостатные характеристики используют, уравнения ;

Семейство пусковых характеристик имеет вид:

Тормозные режимы ДПВ.

Механические характеристики ДПВ

В тормозном режиме.

Механические характеристики ДПВ не пересекают оси ординат, а следовательно не могут располагаться во2-ом квадранте координатной плоскости, следовательно рекуперативное торможение для ДПВ является не возможным. Кроме того, учитывая, что обмотки якоря и ОВ соединены между собой последовательного изменить соотношение направлений и магнитного потока возбуждений становится невозможным, следовательно торможение противовключением реализовать в ДПВ, так же невозможно, поэтому единственный возможный способ торможения- динамическое торможение.

С этой целью зажимы двигателя отключают от питающей сети и замыкают га тормозное сопротивление , однако характер процессов, протекающих при динамическом торможении в ДПВ существенно, отличается от процессов протекающих в ДНВ.

Этот процесс возникновения тормозного момента является процессом самовозбуждения . Смысл этого режима: при отключении питающей сети в обмотке возбуждения остаётся небольшой остаточный магнитный поток, который наводит в якорной обмотке ЭДС, под действием которого в замкнутой цепи протекает , согласованный по направлению с остаточным магнитным потоком. Этот усиливает магнитный поток, в результате повышается ЭДС , следовательно возрастёт, ток и магнитный магнитного поток. При некотором значении процесс становится установившимся.

Чтобы процесс самовозбуждения при динамическом торможении был возможен в установившемся режиме необходимо подбирать так, чтобы :

Если подобрать так, чтобы , то функции и не будут иметь общих точек, следовательно процесс самовозбуждения не может быть установившемся и при таких условиях динамического торможения станет невозможным.

Динамическая модель ЭП с ДПВ в области нагрузок на валу близких к номинальному, представлена также, как модель ДНВ.

ДПТ смешанного возбуждения.

Этот вид двигателя совмещает свойства двигателей НВ и ПВ, а именно скорость идеального Х.Х у них определяется составляющей магнитного потока, созданная независимой ОВ. Но при этом характеристики остаются существенно нелинейными и обладают важнейшим свойством: большими значениями при малых скоростях, следовательно главный технический мотив их применения; max полное использование мощности двигателя при предельно простом выполнении самого ЭП, т.е. отсутствии сложных преобразователей, сложных систем управления и т.д. Но в последнее время из-за развития и удешевления преобразовательной техники, использование ЭП с двигателем параллельного возбуждения и самовозбуждения постепенно вытесняется ЭП с ДНВ и ещё большей степени с двигателями переменного тока.

Источник

Механические характеристики двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением. Двигательный режим

date image2015-03-20
views image7934

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Схема включения двигателя приведена на рис. 2.8. Якорь двигателя М и обмотка возбуждения LM включены последовательно и получают питание от одного источника U. Поэтому ток якоря Iя является и током возбуждения Iв. Это обстоятельство определяет единственное отличие в конструкции двигателя с последовательным возбуждением от двигателя с независимым возбуждением: обмотка возбуждения LM ДПТ с последовательным возбуждением выполнена проводником того же сечения, что и обмотка якоря.

Рис. 2.8. Схема включения ДПТ с последовательным возбуждением.

При вращающемся якоре в его обмотке наводится э.д.с. вращения Е. На схеме включения двигателя направление Е встречно по отношению направления U, что соответствует двигательному режиму работы. Величина Е равна:

где ω – угловая скорость двигателя; Ф – поток двигателя; — конструктивный коэффициент двигателя данные для расчета, которого приводятся в справочниках. Здесь р – число пар полюсов двигателя; N – число активных проводников обмотки якоря; а – число пар параллельных ветвей обмотки якоря.

Направление якорного тока IЯ, как и направление Е на схеме включения показано для двигательного режима работы.

Допустимое значение якорного тока двигателя Iя доп ограничивается условиями коммутации и механической прочностью якоря и не должно превышать номинальный ток Iян более чем в 2,5 раза Iя доп ≤ 2,5 Iян.

В соответствии с уравнением равновесия напряжений при установившемся режиме работы двигателя напряжение U, приложенное к якорной цепи двигателя уравновешивается падением напряжения в якорной цепи IяRяц и наведенной в обмотке якоря э.д.с. вращения Е:

где RЯЦ=RЯ+RДП+RКО+RВ+RП – суммарное сопротивление якорной цепи. Здесь RЯ— сопротивление обмотки якоря; RДП – сопротивление обмотки дополнительных полюсов; RКО – сопротивление компенсационной обмотки; RВ – сопротивление обмотки возбуждения; RП – сопротивление пускового реостата.

Читайте также:  Эквивалентное преобразование неидеального источника напряжения в неидеальный источник тока

Величина IЯ в установившемся режиме будет равна:

В режиме пуска Е=0, поэтому из-за небольшого сопротивления обмоток пусковой ток IЯ П может превышать допустимое значение. Для ограничения пускового тока служит пусковой реостат, сопротивление которого RП выбирается таким образом, чтобы IЯ П≤ IЯ ДОП

Из уравнения равновесия напряжений для якорной цепи можно получить аналитическое выражение для механической характеристики двигателя.

Подставив в него вместо э.д.с. вращения Е ее значение и решив полученное уравнение относительно скорости, получим зависимость скорости двигателя ω от тока якоря IЯ ω=f(IЯ), которая называется электромеханической характеристикой:

Поскольку обмотка возбуждения включена последовательно с якорем двигателя, создаваемый ею магнитный поток Ф является функцией тока якоря IЯ. Зависимость Ф= f(IЯ) называется кривой намагничивания и носит нелинейный характер типа «зона насыщения». Точного аналитического описания этой кривой не существует, поэтому нет и точного аналитического описания механической характеристики ДПТ с последовательным возбуждением. Если, пренебрегая насыщением магнитной системы, предположить линейную зависимость между Ф и IЯ с коэффициентом пропорциональности α, то есть считать Ф=αIЯ, то вращающий момент будет равен:

Отсюда величина тока якоря будет равна:

Подставив в уравнение электромеханической характеристики значение для Iя, получим уравнение механической характеристики:

где А=U/kα; В= RЯЦ /(kα) – постоянные величины.

Анализ полученного уравнения показывает, что ось ординат является асимптотой для кривой и что в области малых значений моментов она имеет большую крутизну

При RП=0 и U=Uн двигатель работает на естественной характеристике. Для построения естественной характеристики используются так называемые универсальные характеристики, приводимые в каталогах для каждой серии двигателей. Они представляют зависимости n=f(IЯ) и М= f(IЯ) в относительных единицах. Зная номинальные данные двигателя, можно построить его характеристику в абсолютных величинах. Такая характеристика приведена на рис. 2.9.

Рис. 2.9. Механические характеристики двигателя постоянного тока последовательного возбуждения.

Особенностью характеристики является резкое увеличение скорости при уменьшении момента сопротивления Мс. По этому двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением нельзя запускать в тех случаях, когда Мс 0 и скорость двигателя начинает увеличиваться. При независимом возбуждении следствием этого будет увеличение э.д.с. вращения и уменьшение тока якоря и вращающего момента . Увеличение скорости и уменьшение момента двигателя будет продолжаться до тех пор, пока момент двигателя М на станет равным Мс2 и МД станет равным нулю.

При последовательном возбуждении э.д.с. вращения Е оказывается функцией двух величин – увеличивающейся скорости ω и уменьшающегося потока Ф. В результате этого величина Е, а значит и величины IЯ и М, с ростом скорости существенно изменятся не будет, что приводит к сохранению МД>0 и дальнейшему росту скорости. Если сопротивление пускового реостата RП>0, то статическое падение скорости Δωс при одном и том же моменте двигателя будет больше, чем на естественной характеристике. Поэтому реостатные характеристики будут иметь большой наклон к оси абсцисс.

При последовательном возбуждении вращающий момент пропорционален квадрату тока якоря и ограничение пускового тока значением IЯ ДОП≤2,5IЯН позволяет получить гораздо больше чем при независимом возбуждении значение МДОП=5 МН. Коэффициент перегрузки двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением по моменту

KП= МДОПН равен пяти. Такой перегрузочной способностью не обладает больше не один электрический двигатель. Именно благодаря этому свойству двигатели с последовательным возбуждением используются в электрическом транспорте и подъемных механизмах.

Источник

3.4. Механические характеристики двигателя постоянного тока последовательного возбуждения

Для электродвигателя последовательного возбуждения, принципиальная схема включения которого представлена на рис. 3.10, уравнение электромеханической характеристики, так же как и для двигателя независимого возбуждения, имеет вид:

ω = (U- IR)/kФ,

где R — суммарное сопротивление якорной цепи, состоящее из сопротивления обмотки якоря, обмотки возбуждения и сопротивления внешнего резистора 1 .

В отличие от двигателя независимого возбуждения здесь магнитный поток Ф является функцией тока якоря I. Эта зависимость, приведенная на рис. 3.11, носит название кривой намагничивания. Так как нет точного аналитиче­ского выражения для кривой намагничивания, то трудно дать и точное аналитическое выражение для механической характеристики двигателя последовательного возбужде­ния.

Если для упрощения анализа предположить, пренебре­гая насыщением магнитной системы, линейную зависимость между потоком и током якоря, как это показано пунктиром

1 При наличии дополнительных полюсов учитывается и их сопро­тивление.

на рис. 3.11, т. е. считать Ф = αI, то момент двигателя

M = kФI = αkI 2 . (3.28)

Подставив в равенство для угловой скорости двигателя значение тока из (3.28), получим выражение для механиче­ской характеристики:

(3.29)

Отсюда следует, что при ненасыщенной магнитной цепи двигателя механическая характеристика изображается кривой (рис. 3.12), для которой ось ординат является асимптотой. Особенностью механической характеристики

Рис. 3.10, Схема включения двигателя постоянного тока последовательного возбужде­ния.

Рис. 3.11. Кривая намагничи­вания двигателя постоянного тока последовательного возбуж­дения.

двигателя последовательного возбуждения является ее большая крутизна в области малых значений момента.

Значительное увеличение угловой скорости при малых нагрузках обусловливается соответствующим уменьшением магнитного потока.

Уравнение (3.29) дает лишь общее представление о меха­нической характеристике двигателя последовательного воз­буждения. При расчетах этим уравнением пользоваться нельзя, так как машин с ненасыщенной магнитной системой обычно в современной практике не строят. Вследствие того, что действительные механические характеристики сильно отличаются от кривой, выраженной уравнением (3.29), построение характеристик приходится вести графо-аналити-ческими способами. Обычно построение искусственных характеристик производится на основании данных катало­гов, где приводятся естественные характеристики: n = f (I) и

Для серии двигателей определенного типа эти характе­ристики могут быть даны в относительных единицах: ω* = f(I*) и M* = ψ(I*). Такие характеристики, называе­мые универсальными, представлены на рис. 3.13.

Отметим, что в каталогах дается зависимость момента на валу двигателя от тока. При построении механических характеристик принимается зависимость угловой скорости от электромагнитного момента. Это практически допустимо

Читайте также:  Катодная защита внешним током не применяется

Рис. 3.12. Естественная механи­ческая характеристика двига­теля постоянного тока после­довательного возбуждения.

Рис. 3.13, Зависимость момента и угловой скорости от тока якоря двигателя постоянного тока после довательного возбуждения (в отно­сительных единицах).

ввиду небольшой разницы между электромагнитным момен­том и моментом на валу.

Для построения искусственных (реостатных) характери­стик можно воспользоваться следующим методом.

Уравнение естественной характеристики

ωe = (U IRД)/kФ ,

где RД = RВ + ЯЯ,

или (3.30)

В случае включения в якорную цепь дополнительного резистора Rp двигатель будет работать на реостатной ха­рактеристике, для которой

(3.31)

При делении (3.31) на (3.30) получим:

ω / ω е = [U — I (Rд + RP)]/(U- Rд),

(3.32)

или в относительных единицах

(3.33)

здесь R* = (RД + RP) /Rном — суммарное сопротивление якорной цепи в относительных единицах;

Rд* = Rд /Rном; ω* = ω/ωном; ωe* = ωeном; I* = I/ I ном .

Порядок построения реостатной характеристики сво­дится к тому, что, задаваясь некоторыми произвольными

Рис. 3.14. Естественная и рео­статная электромеханические характеристики двигателя по­стоянного тока последователь­ного возбуждения (в относи­тельных единицах).

Рис. 3.15. Естественная и рео­статные механические характе­ристики двигателя постоянного тока последовательного возбуж­дения (в относительных едини­цах).

значениями тока I1*, пo имеющейся естественной характе­ристике находят ωe1* . Затем по (3.33) при определенном R* = R1* (для которого строится реостатная характери-сдика) и том же I1* определяют искомое значение ω1*. Таким же образом для других значений I* определяют искомые значения скорости ω2*, ω2* и т.д. На рис. 3.14 показаны естественная характеристика двигателя последо­вательного возбуждения RД* и реостатная R1*, построен­ные по указанному методу.

Пользуясь кривой ω* = f(I*) (см. рис. 3.13) и электро­механическими характеристиками, легко построить кри­вые ω* = f *), т. е. механические характеристики дви­гателя.

На рис. 3.15 приведены естественная RД* и реостатные R1* R3* механические характеристики двигателя после­довательного возбуждения, построенные в относительных единицах. С увеличением сопротивления скорость двига­теля при том же моменте уменьшается и характеристика смещается вниз. Жесткость характеристики уменьшается с ростом дополнительного сопротивления в якорной цепи.

Рис. 3.16. Графическое построение ступеней пускового резистора дви­гателей постоянного тока последовательного возбуждения.

Особенностью механических характеристик рассматривае­мого двигателя является невозможность получения режима идеального холостого хода.

При нагрузке ниже 15—20 % номинальной работа дви­гателя практически недопустима из-за чрезмерного увели­чения скорости якоря.

Расчет сопротивлений резисторов для пуска двигателей последовательного возбуждения может быть произведен следующим графо-аналитическим методом, не требующим построения самих реостатных характеристик двигателя.

Воспользуемся естественной характеристикой двигателя ω = f(I) и, отметив на ней точки допустимых токов при пе­реключении с одной ступени резистора на другую I1 и I2 (рис. 3.16), проведем через эти точки пунктиром две парал­лельные линии до пересечения с вертикалью Af в точках f и е. Вертикаль Af расположена влево от начала координат

на расстоянии О А, соответствующем внутреннему сопротив­лению двигателя. Откладываем в том же масштабе отрезки Оа = R1 = U/I1 и Og = R2 = U/I2. Соединяя точки а и е, а также g и f, получаем две прямые, характеризующие ли­нейную зависимость между скоростью двигателя и сопро­тивлением его якорной цепи при неизменном токе якоря. Последнее вытекает из выражения

ω = (U IR)/kФ = ABR.

Для определения числа пусковых ступеней и их сопро­тивлений поступают следующим образом. Проводят верти­каль через точку а до пересечения с gf в точке b. Затем через точку b проводят линию, параллельную оси абсцисс, до точки с на линии ае. Аналогично проводятся линии cd и de. Построение считается удачным, если последняя горизонталь проходит через точку е. Если этого не произойдет, то постро­ение следует повторить, изменив наклон одной из прямых ае или gf за счет выбора новых значений I1 и I2 (чаще изме­няют только I2).

На рис. 3.16 дано построение с числом ступеней рео­стата, равным двум. Из построения ясно, что отрезок bc соответствует сопротивлению первой ступени реостата, a de — второй. В момент пуска (при ω = 0) ток в якоре бу­дет равен I1, а сопротивление всей якорной цепи R1 = = U/I1. При разгоне двигателя до скорости ω1 ток умень­шается, а сопротивление якорной цепи не изменяется. В точке b сопротивление то же, но ток равен I2. Затем при ω = ω1 происходит шунтирование первой ступени, общее сопротивление якорной цепи становится соответствующим отрезку cc1 а ток вновь достигает значения I1 и т. д., пока двигатель не начнет работать на естественной характери­стике.

Источник



Характеристики двигателей постоянного тока

Классификация и основные уравнения двигателей постоянного тока

Двигатели постоянного тока находят широкое применение в тех случаях, когда по условиям работы исполнительного механизма требуется широкое изменение частоты вращения, и при этом часто имеют преимущества по сравнению с двигателями переменного тока. Используются они в металлургической промышленности, стан­костроении, системах автоматического регулирования, широко применяются на электрическом транспорте, в авиации и автомо­билестроении. Двигатели постоянного тока могут иметь мощность в пределах от нескольких ватт до нескольких тысяч киловатт.

Как и генераторы, двигатели постоянного тока классифициру­ют по способу включения обмотки возбуждения. Различают дви­гатели независимого, параллельного, последовательного и сме­шанного возбуждения. Электрические схемы этих двигателей ана­логичны схемам соответствующих генераторов. Отличие заключается в том, что ток якоря Iа в двигателях незави­симого и последовательного возбуждения равен сетевому току I, а в двигателях параллельного и смешанного возбуждения из сети потребляется и ток возбуждения Iв.

Рассмотрим основные уравнения двигателей постоянного тока.

1. Уравнение равновесия напряжений для цепи якоря в режиме двигателя:

Упрощение уравнения производится так же, как для ге­нераторов:

2. Уравнение баланса токов для двигателей параллельного и смешанного возбуждения:

3. Уравнение движения:

где J — момент инерции якоря двигателя и вращающихся частей приводного механизма; М— электромагнитный момент, развива­емый двигателем, Мс — момент сопротивления, равный сумме моментов приводимого механизма М2 и тормозного мо­мента Mo, обусловленного потерями внутри самого двигателя.

Уравнение частоты вращения двигателя можно получить если в(24.2) подставить вместо ЭДС его значение

Разрешив полученное уравнение относительно n получим

Читайте также:  Схема измерения силы тока в одной лампе

Характеристики двигателей постоянного тока

Основными характеристиками, по которым оценивают рабо­чие свойства двигателей, являются:

скоростная — зависимость частоты вращения от тока якоря,

моментная — зависимость электромагнитного момента от тока якоря,

механическая— зависимость частоты вращения от электромаг­нитного момента, п =f(M).

Двигатели независимого и параллельного возбуждения.Все ха­рактеристики этих двигателей получают при постоянных значе­ниях напряжения сети и тока возбуждения, обычно соответству­ющих своим номинальным значениям: U= U ном; IB = Iв.ном.

1. Скоростная характеристика n=f(Ia). Выражением, определя­ющим эту характеристику, является уравнение (24.5). Как следует из этого уравнения, если магнитная цепь двигателя ненасыщена и магнитный поток Ф = const, то зависимость п(Iа) линейная и с ростом тока якоря частота вращения уменьшается. Этому случаю соответствует сплошная линия на рис. 24.1.

Поток якоря вызывает умень­шение потока возбуждения ( ), то выражение для часто­ты вращения будет иметь вид

Рис.24.1. Скоростная(механическая)характеристика двигателя независимого возбуждения

где Ф — магнитный поток, соответствующий номинальному току возбуждения 1В ном при холостом ходе двигателя; — уменьшение маг­нитного потока из-за размагничива­ющего действия реакции якоря.

Как следует из формулы (24.5), при возрастании тока якоря в резуль­тате падения напряжения ча­стота вращения п снижается, а при уменьшении потока Ф — увеличи­вается. Это показано на рис. 24.1 штриховой линией.

Если относительное значение суммарного сопротивления цепи якоря больше относительного значения уменьшения потока , то частота вращения с ростом тока якоря будет уменьшаться. Если же

Двигатели последовательного и смешанного возбуждения.Осо­бенностью двигателя последовательного возбуждения является то, что его ток возбуждения равен току якоря (IВ = Iа), и поэтому для вывода выражений, определяющих вид его характеристик, пред­варительно необходимо определить связь между магнитным пото­ком Ф и током якоря Iа = Iв. Зависимость Ф =f(Ia) называется маг­нитной характеристикой. Идеальная магнитная характеристика (без учета размагничивающего действия реакции якоря) показана рис. 24.3 сплошной линией, а реаль­ная (с учетом реакции якоря) — штри­ховой.

Рис. 24.3. Магнитная характеристика двигателя последовательного вобуждения

Все характеристики двигателя по­следовательного возбуждения получа­ют при постоянном напряжении пи­тания (обычно при U= UHM).

1. Скоростная характеристика п = f(Ia). Подставив в уравнение (24.5) выражение для потока в зависимости от тока якоря в соответствии с маг­нитной характеристикой, получим формулу скоростной характеристики двигателя. Для упрощения анализа пренебрежем насыщением магнитной цепи и будем считать магнитную ха­рактеристику линейной:

Рис.24,4. Скоростная характеристика двигателя последовательного возбуждения

Рис.24.5. Моментная характеристика двигателя последовательного возбуждения

Тогда, подставив выражение (24.9) в уравнение (24.5), полу­чим

Из уравнения (24.10) следует, что скоростная характеристика имеет гиперболический вид; на рис.24.4 она изображена сплош­ной линией. Особенностью скоростной характеристики двигателя последовательного возбуждения является ее большая крутизна в области малых значений тока якоря. Из уравнения (24.10)следу­ет также, что ось ординат (ось п) является для этой характеристи­ки асимптотой.

Реальная скоростная характеристика с учетом размагничиваю­щего действия реакции якоря будет отклоняться от гиперболи­ческой кривой вверх, как показано штриховой линией на рис. 24.4.

2. Моментная характеристика M-f(Ia). Подставив в уравнение для момента выражение (24.9), получим формулу для электромагнит­ного момента двигателя с последовательным возбуждением:

Из выражения следует, что электромагнитный момент двигателя последовательного возбуждения пропорционален квад­рату тока якоря, т.е. моментная характеристика имеет параболи­ческий вид; на рис.24.5 она изображена сплошной линией. С учетом размагничивающего действия реакции якоря момент в области боль­ших токов будет меньше момента, получаемого по выражению (24.11) (штриховая линия на рис. 24.5).

3.Механическая характеристика п =f(М). Из выражения (24.11) ток якоря

Тогда, подставив (24.12) в (24.10), получим аналитическое вы­ражение для механической характеристики:

Из выражения (24.13) следует, что механическая характерис­тика двигателя последовательного возбуждения при U= const так же, как и его скоростная характеристика, имеет практически ги­перболический вид (рис.24.6).

Рис. 24.6. Механическая характеристика двигателя последовательного возбуждения

Особенностью механической харак­теристики двигателя последовательного возбуждения является ее большая крутизна в области малых значений тока якоря. Из урав­нения (24.13) следует также, что ось ординат (ось п) является асимптотой для этой характеристики.

При частота вращения двигателя стремится к бесконеч­ности. В этом случае говорят, что двигатель идет вразнос. Чрезмер­ное повышение частоты вращения опасно для механической проч­ности якоря, так как из-за больших значений центробежных сил, возникающих в этом случае, может нарушиться целость банда­жей, удерживающих обмотку якоря, и произойти разрушение коллектора. Следовательно, нельзя допускать работу двигателя последовательного возбуждения при холостом ходе и малых на­грузках, т. е. нагрузка не должна быть меньше 25. 31 % номиналь­ной. Лишь для двигателей малой мощности (десятки ватт) допус­тима работа при холостом ходе, так как их собственный момент потерь М достаточно велик.

Вследствие сильной зависимости частоты вращения от нагруз­ки механические и скоростные характеристики двигателей после­довательного возбуждения называют мягкими.

Характеристики двигателей сме­шанного возбуждения занимают про­межуточное положение между соот­ветствующими характеристиками двигателей параллельного и последо­вательного возбуждения. При слабой последовательной обмотке они будут приближаться к характеристикам дви­гателя параллельного возбуждения, а при сильной — к характеристикам двигателя последовательного возбуж­дения.

Сравнение характеристик двигате­лей.Двигатели параллельного (неза­висимого) возбуждения имеют жест­кую механическую характеристику и поэтому применяются в установках, где необходимо поддерживать постоянную частоту вращения при изменении момента нагрузки, на­пример, в станках, прокатных станах, вентиляторах и т.д. Они также широко применяются при необходимости регулирования частоты вращения в широком диапазоне. В этом случае подводи­мое к якорю двигателя напряжение изменяется в широких пре­делах, в то время как напряжение возбуждения остается неиз­менным.

В двигателях последовательного возбуждения электромагнитный момент имеет квадратичную зависимость от тока якоря, поэтому их применение предпочтительно, когда требуются большие пус­ковые моменты и наблюдаются частые перегрузки по моменту. Связано это с тем, что при одних и тех же колебаниях момента сопротивления ток и потребляемая мощность у двигателей после­довательного возбуждения изменяются существенно меньше, чем у двигателей параллельного возбуждения. Двигатели последова­тельного возбуждения находят широкое применение на электриче­ском транспорте и в подъемных устройствах.

Источник