Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением.

Частота вращения двигателей последовательного возбуждения регулируется также изменением напряжения. Этим способом можно регулировать частоту вращения и у двигателей параллельного возбуждения. Рассматриваемый способ применяют в тяговых установках (кранах, метро, трамваях и др.), где устанавливают несколько двигателей, причем на малых частотах вращения их включают последовательно, а на больших – параллельно, одновременно используя и включение регулировочного реостата R_рг, как показано на рисунке 1, а. Регулирование частоты вращения изменением магнитного потока возбуждения. При обычной схеме включения обмоток двигателя ток в обмотке возбуждения равен току якоря. Если замкнуть рубильник Р1 (рисунок 1, б), то ток возбуждения уменьшится, увеличивая частоту. При повышении частоты вращения условия коммутации ухудшаются и ограничивают верхний предел частоты вращения якоря, который не превышает 1,4 номинальной. Для оценки этого способа регулирования частоты вращения введено понятие о коэффициенте ослабления поля k_О.П.=R_Ш.В/(R_В+R_Ш.В), где R_Ш.В – шунтирующее сопротивление параллельной обмотки возбуждения. Аналогичное увеличение частоты вращения якоря можно получить, если выполнить обмотку возбуждения секционированной, т.е. сделать отводы от некоторых витков обмотки возбуждения и производить изменения н.с. этой обмотки (рисунок 1, в). Изменение сопротивления регулировочного реостата в цепи якоря также позволяет регулировать частоту вращения двигателя (U_Д – напряжение на двигателе). При уменьшении нагрузки двигателя последовательного возбуждения частота вращения резко увеличивается и при нагрузке меньше 25% от номинальной может достигнуть опасных для двигателей значения («разнос»). Поэтому работа двигателя последовательного возбуждения или его пуск при нагрузке на валу меньше 25% от номинальной недопустима. Для более надежной работы вал двигателя последовательного возбуждения должен быть жестко соединен с рабочим механизмом посредством муфты и зубчатой передачи. Рис. а – изменением схемы включения; б – изменением тока возбуждения; в – секционированием обмотки возбуждения.

Механические характеристики двигателей постоянного тока с параллельным возбуждением.

, (27)где  - падение скорости при данном моменте нагрузки и сопротивлении якорной цепи. Согласно выражению (27) механическая характеристика двигателя параллельного возбуждения представляет собой прямую линию. При выборе соответствующих масштабов для тока и момента можно совместить в одной системе координат как скоростную, так и механическую характеристики (рисунок 38). 2.2.2 Влияние напряжения сети, сопротивления якорной цепи и магнитного потока на характеристики двигателя. Из выражений (22), (24) и (26) следует, что при изменении напряжения, приложенного к якорной цепи двигателя, пропорционально меняется скорость идеального холостого хода. Наклон характеристик остается постоянным, следовательно, характеристики двигателя при различных напряжениях параллельны. Семейство таких характеристик показано на рисунке.