От чего зависит скорость вращения двигателя постоянного тока и как ее можно регулировать?

Двигатели постоянного тока дают возможность плавно и эконо­мично регулировать скорость вращения в широких пределах. Число оборотов якоря двигателя при любой схеме возбуждения определяется:n= где rс — сопротивление последовательной обмотки возбуждения (для двигателя параллельного возбуждения rс=0). Это выраже­ние показывает, что изменение скорости вращения двигателя мож­но осуществить изменением напряжения сети, сопротивления цепи якоря и магнитного потока.

1.Электродвигатели с параллельным возбуждением

Регулирование скорости вращения изменением напряжения сети осуществляется в случае, когда источником электрической энергий двигателя является какой-либо генератор.

Для регулирования скорости вращения двигателя изменением сопротивления цепи якоря используется регулировочный реостат, включенный последовательно с якорем и он должен быть рассчитан на длительное про­хождение тока. В сопротивлении регулировочного реостата происходит большая потеря энергии, вследствие чего резко уменьшается КПД двигателя.

Регулирование скорости вращения якоря двигателя изменением магнитного потока производится изменением тока в обмотке воз­буждения. В двигателях параллельного и смешанного возбуждения включается регулировочный реостат. В двигателях последователь­ного возбуждения изменение тока в обмотке возбуждения дости­гается шунтированием этой обмотки каким-либо регулируемым со­противлением. Этот способ регулирования скорости не создает до­полнительных потерь и экономичен.

2. Электродвигатели с последовательным возбуждением

Регулирование скорости вращения изменением сопротивления в цепи якоря. Вводя дополнительное сопротивление в цепь якоря, можно регулировать скорость вниз от номинальной скорости двигателя. Жесткость характеристики уменьшается по мере увеличения дополнительного сопротивления. Диапазон регулирования скорости не превышает 2:1, 3:1 и зависит от нагрузки.

Регулирование скорости вращения изменением магнитного потока возбуждения. Есть два основных способа: путем шунтирования либо обмотки возбуждения, либо обмотки якоря.

При шунтировании обмотки возбуждения реостатом Яш часть тока, проходящего по якорю двигателя, ответвляется в реостат, вследствие чего величина тока в обмотке возбуждения и магнитного потока, создаваемого ею, уменьшается и скорость двигателя возрастает. Так регулирование скорости происходит в сторону ее повышения по отношению к номинальной скорости. Предел регулирования скорости вращения двигателя не превышает 2 : 1 при условии постоянства мощности. При постоянном нагрузочном моменте диапазон регулирования еще ниже.

При уменьшении величины сопротивления шунтирующего реостата увеличивается ток, протекающий по обмотке возбуждения. При переходе скорости вращения за пределы отрицательных моментов двигатель не отдает энергии в сеть, но работает генератором на шунтирующее сопротивление, т. к. ЭДС двигателя не может быть больше приложенного напряжения сети. Так регулирование происходит в сторону понижения по отношению к номинальной скорости. Возможен диапазон регулирования скорости (4—5):1.