Главная Движение носителей электрических зарядов




Риом Pz


Рис. 14.22

Рис. 14.23

мой мощности Pi, тока якоря 1, частоты вращения и, момента М, к. п. д. т) от мощности на валу P-j. при С/ = const и = const (рис. 14.22). Из рисунка видно, что с увеличением нагрузки частота вращения двигателя несколько уменьшается и характеристика и = / (Рг) Линейна, а также то, что момент якоря растет практически прямо пропорционально нагрузке, т. е. характеристика М =/(Рг) тоже линейна.

Характеристики Pi = /(Рг), = /(г) и т) = /(Рг) имеют вид, характерный для любых электрических машин.

Двигатель с последовательным возбуждением. На рис. 14.23 приведена схема двигателя последовательного возбуждения. Обмотка возбуждения, обмотка якоря и пусковой реостат }•„ в этом двигателе соединяются последовательно, поэтому ток якоря является одновременно и током возбуждения. Поэтому обмотку возбуждения двигателя выполняют с малым числом витков из провода большего сечения, чем в двигателе параллельного возбуждения. При холостом ходе и малых нагрузках, когда потребляемый двигателем ток небольшой, м. д. с. обмотки и магнитный поток Ф двигателя также невелики. Так как частота вращения двигателя обратно пропорциональна значению магнитного потока, то при холостом ходе и малых нагрузках она в несколько раз превышает номинальную, представляя опасность для целостности двигателя. Поэтому эти двигатели нельзя запускать вхолостую или при небольшой нагрузке (менее 20 - 25 % от номинальной), т. е. нельзя применять для привода механизмы, работающие вхолостую или при небольшой нагрузке. Исключение составляют двигатели малой мощности (десятки ватт), которые могут быть использованы для привода механизмов, у которых возможен холостой ход. Так как частота вращения двигателя

n = \ U-h (-а + гМСеФ). (14.18)

ТО ее можно регулировать как посредством изменения Ф, так и путем изменения U. В первом случае для регулирования изменяют магнитный поток путем шунтирования обмотки возбуждения регулировочным реостатом. При этом часть тока ответвляется через реостат, включенный параллельно обмотке возбуждения. Это позволяет изменять (уменьшать) ток в обмотке возбуждения и устанавливать требуемую частоту вращения двигателя.



Частоту вращения за счет изменения напряжения на зажимах якоря регулируют, включая последовательно с якорем реостат, на котором падает часть напряжения сети, вследствие чего частота вращения двигателя уменьшается. Этот способ регулирования неэкономичен из-за больших потерь энергии в реостате.

Характерной особенностью двигателей последовательного возбуждения является резкое уменьшение частоты вращения при увеличении нагрузки. При ненасьпценной магнитной системе машины, когда /а < (0,8 0,9) /„, скоростная характеристика двигателя и = / {IJ имеет вид гиперболы (рис. 1424). При больших нагрузках (/а > IJ, когда наблюдается насьпцение магнитной системы машины (Ф = const), скоростная характеристика становится линейной.

Моментная характеристика двигателя М = / (7а) при ненасыщенной магнитной системе машины имеет вид параболы (рис. 14.24), так как ф == Сф/а и электромагнитный момент

М = СмФ/а = СмСфП = kll, (14.19)

где к - постоянная. Таким образом, при ненасыщенной магнитной системе машины электромагнитный момент изменяется пропорционально квадрату тока якоря.

В то же время значительное увеличение нагрузки на валу двигателя сопровождается сравгштельно небольшим ростом тока якоря. Это свойство двигателя последовательного возбуждения особенно ценно тогда, когда требуется большой вращающий момент, значительно превышающий номинальный, например при пуске в ход двигателя в трамваях, электровозах и т. д.

Механические характеристики и =/(М) двигателя являются мягкими и имеют гиперболический вид (рис. 14.25). Подставляя значение тока из (14.19) в (14.18), получим выражение, определяющее механическую характеристику двигателя при 1 < (0,8-0,9)/„:

«=---(14.20)

С,Сфум/{СмСф) еСф

При насыщении магнитной системы двигателя (/а > зависимость n<=f(M) становится линейной. Изменяя сопротивление реостата. Гп, включенного последовательно с якорем, кроме естественной характеристики 1 можно получить семейство реостатных характеристик 2 и 5.





На рис. 14.26 приведены рабочие характеристики двигателя последовательного возбуждения. Характеристики М = f (i2) и и = / (иг) нелинейны, а характеристики = /(i2), Р\= f {Рг) и ii = /(i2) имеют вид, аналогичный подобным зависимостям для двигателя параллельного возбуждения. На рис. 14.26 начальные участки рабочих характеристик, изображенные штриховыми линиями, соответствуют работе двигателя при малой нагрузке, когда частота вращения становится недопустимо большой.

Двигатель со смешанным возбуждением. На рис. 14.27 приведена схема двигателя смешанного (компаундного) возбуждения, у которого имеется две обмотки возбуждения- сериесная и шунтовая. В двигателе магнитный поток Ф создается совместным действием токов возбуждения шунтовой 7вш и сериесной 7 обмоток. Обмотки возбуждения можно включать таким образом, что они будут создавать магнитные потоки одного (согласное включение) или противоположного (встречное включение) направлений.

При встречном включении с небольшой м. д. с. последовательной обмотки можно получить двигатель с жесткой механической характеристикой, однако встречное включение обмоток возбуждения применяют очень редко, так как в этом случае ухудшаются пусковые свойства двигателя. В этом двигателе характер изменения частоты вращения и вращающего момента зависит от соотношения м. д. с. последовательной и параллельной обмоток возбуждения. Подбирая соответствующим образом соотношение между м. д. с. обмоток, можно получить необходимое изменение частоты вращения при нагрузке, «приблшив» двигатель по свойствам к двигателям последовательного или параллельного возбуждения. Следовательно, рабочие характеристики двигателя смешанного возбуждения являются промежуточными между характеристиками двигателей параллельного и последовательного возбуждения.

Эти двигатели при работе вхолостую не «идут в разнос», так как всегда имеется постоянный магнитный поток, создаваемый параллельной обмоткой возбуждения. Кроме того, из-за наличия последовательной обмотки возбуждения в них при возрастании нагрузки увеличивается магнитный поток. Двигатели обладают большей перегрузочной способностью по сравнению с двигателями параллельного возбуждения.





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 [92] 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148


0.0128