|
Шунтовая
обмотка возбуждения конструктивно выполняется так же, как у генератора.
Последовательно с обмоткой якоря включается
пусковой реостат, перед запуском двигателя он должен быть полностью введен в
электрическую цепь.
Реостат в цепи возбуждения Rрег
служит для регулирования тока в обмотке возбуждения и магнитного потока главных
полюсов.
Эксплуатационные
свойства двигателя определяются его рабочими характеристиками, под которыми
понимают зависимость частоты вращения n,
тока Iа, 
Рисунок 35 полезного момента М2,
вращающего момента Мэм от мощности на валу двигателя Р2
при U=const и
Iв=const
1)
n=f·(P2)
- скоростная
характеристика
С увеличением мощности Р2
увеличивается ток якоря Ia,
а, следовательно, внутреннее падение напряжения в двигателе, за счет чего
частота вращения n уменьшается; ∆n
составляет 2…8% от nн,
т.е. скоростная характеристика двигателя параллельного возбуждения является
жесткой.
2)
Зависимость полезного момента от
нагрузки
M2=f·(P2) при n=const, Iв=const
Значение
При n=const график имел бы вид прямой, но т.к.
с увеличением нагрузки частота вращения двигателя снижается, поэтому характеристика
имеет нелинейный характер
3)
M2=f·(P2) при n=const
М=Мстат=М0+М2
Поскольку
ток возбуждения Iв=const,
то
магнитные потери в двигатели постоянны, а, следовательно, постоянен и М0.
Поэтому график M=f·(P2)
проходит параллельно графику М2. 
Рисунок 36
4) Ia=f·(P2)
поскольку M=CM·Ф·Ia, то, приняв Ф=const, можно сказать, что график M=f·(P2)
по форму кривой будет совпадать с графиком Ia=f·(P2).
Регулирование частоты
вращения двигателя параллельного возбуждения.
Из
формулы видно, что регулирование частоты вращения двигателя постоянного тока
можно осуществить:
1)
Введением дополнительного сопротивления
в цепь якоря, которое включается аналогично пусковому реостату последовательно
в цепь якоря, но в отличие от него дополнительное сопротивление должно быть
рассчитано на продолжительное протекание тока.
Этот
способ обеспечивает плавное регулирование частоты вращения в широком диапазоне,
но только в сторону уменьшения от номинальной частоты вращения. Данный способ
неэкономичен, т.к. имеют место значительные потери электроэнергии в
дополнительном регулировочном сопротивлении (I2a·Rд)
и с увеличением мощности двигателя эти потери интенсивно растут.
2)
Регулирование частоты вращения
изменением основного магнитного потока.
Этот
способ реализуется регулированием тока возбуждения с помощью регулировочного
реостата, включенного в цепь обмотки возбуждения.
Зависимость
частоты вращения от тока возбуждения выражается регулировочной характеристикой n=f·(Iв)
при Ia=const и U=const
С
изменением магнитного потока Ф частота вращения увеличивается по гиперболическому
закону.
Рисунок37
При
небольшом нагрузочном моменте на валу двигателя максимальная частота вращения nmax во много раз превышает
номинальную nн,
т.е. двигатель идет «вразнос», что недопустимо по условиям механической
прочности двигателя.
Обмотка
возбуждения включена последовательно в цепь якоря, поэтому магнитный поток в
двигателе зависит от тока нагрузки Ia=Iв
Ф=
k·Iв
=k·Ia
Вращающий
момент двигателя: Мэм=См·Ф·Ia=Cм·k·Ia·Ia=Cм·k·Ia2
пропорционален квадрату тока нагрузки, поэтому у двигателя последовательного 
Рисунок 38 возбуждения необходимый вращающий
момент можно получить при меньшем токе нагрузки, а, следовательно, при меньшей
мощности по сравнению с двигателем параллельного возбуждения.
Частота вращения двигателя с увеличением
нагрузки резко понижается.
При
уменьшении нагрузки двигателя последовательного возбуждения частота вращения его
резко увеличивается и при нагрузке меньше 25% от номинальной может достигнуть
недопустимых значений, т.е. двигатель идет «вразнос». 
Рисунок 39 В связи с этим двигатель
последовательного возбуждения нельзя запускать при нагрузке на валу меньше 25%
от номинальной.
Не
разрешается сочленять вал двигателя с валом рабочего механизма при помощи
ременных передач, он должен быть жестко соединен с рабочим механизмом.
Регулирование
частоты вращения двигателя последовательного возбуждения осуществляется:
1)
изменением напряжения, подводимого к
двигателю, для этого последовательно в цепь якоря включается регулировочный
реостат;
2)
шунтированием обмотки якоря, при этом
увеличивается ток возбуждения, а частота вращения снижается;
3)
шунтированием обмотки возбуждения, при
этом с уменьшением сопротивления шунтирующего реостата уменьшается ток
возбуждения, а частота вращения увеличивается;
4)
секционированием обмотки возбуждения:
отключение части витков обмотки ведет к увеличению частоты вращения.
Двигатель
смешанного возбуждения имеет две обмотки возбуждения: параллельную и
последовательную.
Частота
вращения этого двигателя:
Знак
«+» соответствует согласованному включению обмоток возбуждения.
В
этом случае с увеличением нагрузки общий магнитный поток возрастает за счет
потока последовательной обмотки Ф2, что ведет к уменьшению частоты
вращения двигателя. 
Рисунок 40
При
встречном включении обмоток поток Ф2 размагничивает машину, что
повышает частоту вращения. Работа двигателя при этом становится неустойчивой,
т.к. с увеличением нагрузки частота вращения двигателя неограниченно растёт.
Однако, при небольшом числе витков последовательной обмотки с увеличением
нагрузки частота вращения не возрастает и во всем диапазоне нагрузок остается
практически неизменной.
Двигатель
смешанного возбуждения имеет преимущество по сравнению с двигателем последовательного
возбуждения. Этот двигатель может работать вхолостую, т.к. поток параллельной
обмотки Ф1 ограничивает частоту вращения двигателя в режиме
холостого хода и устраняет опасность «разноса».
Регулирование
частоты вращения осуществляется реостатом Rрег
в цепи параллельной обмотки возбуждения.
|