3.2. Характеристики двигателей параллельного

возбуждения

Электродвигателем параллельного возбуждения называется двигатель постоянного сока, обмотка возбуждения которого включена параллельно обмотке якоря (рисунок 3.3). При снятии характеристик к цепи якоря подводится номинальное напряжение U_н=const.

Ток, потребляемый двигателем из сети, определяется суммой I=I_a+I_в, ток возбуждения обычно равен I_в=(0,03...0,04)I_н. Все характеристики двигателя снимаются при постоянных сопротивлениях в цепях возбуждения r_в=const и якоря Σr = const.

Скоростная характеристика. Зависимость n=f(I_a) при U_н=const и I_в=const

Из уравнения ЭДС для электродвигателя (3.2) имеем

(3.8)

Как видно из выражения (3.8) частота вращения двигателя зависит от двух факторов - изменения тока нагрузки и потока. При увеличении тока нагрузки падение напряжения в сопротивлении цепи якоря увеличивается, а частота вращения двигателя уменьшается.

Поперечная реакция якоря размагничивает двигатель, т.е. с ростом тока I_a уменьшается поток и, следовательно, увеличиваются обороты двигателя. Таким образом, оба фактора действуют в отношении оборотов машины встречно и вид скоростной характеристики будет определяется их результирующим действием.

На рисунке 3.4 показаны три разные скоростные характеристики двигателя (кривые 1,2,3). Кривая 1 - скоростная характеристика при преобладании влияния I_a∑r, кривая 2 - оба фактора приблизительно уравновешиваются, кривая 3 - преобладает фактор размагничивающего действия реакции якоря.

В

Рисунок 3.3 Схема двигателя

параллельного возбуждения

виду того, что в реальных двигателях изменение потока Ф незначительно, скоростная характеристика является практически прямой линией. На ряде современных машин параллельного возбуждения для компенсации влияния поперечной реакции якоря устанавливается дополнительная стабилизирующая обмотка возбуждения, которая полностью или частично компенсирует влияние реакции якоря.

Нормальной формой скоростной характеристики, при которой обеспечивается устойчивая работа двигателя, является характеристика вида кривой 1.

Н

Рисунок 3.4 – Характеристики двигателя

Параллельного возбуждения

аклон характеристики определяется величиной сопротивления цепи якоря Σr без учета реакции якоря. Когда добавочных сопротивлений в цепь якоря не включено, характеристика называется естественной. Естественная характеристика двигателя параллельного возбуждения достаточно жесткая. Обычно , где n_o - частота вращения при холостом ходе. При включении в цепь якоря добавочных сопротивлений R_рг, наклон характеристик увеличивается, они становятся "мягкими" и называются искусственными или реостатными.

Моментная характеристика – это зависимость М=f(I_a) при r_в=const, U=U_н и Σr=const. В установившемся режиме работы двигателя согласно (3.5) имеем M_эм = M₂+M₀ = с_мI_aФ. Если бы в процессе работы машины поток Ф не изменялся, то моментная характеристика представляла бы собой прямую (характеристика 4, рисунок 3.4). В действительности поток Ф с ростом тока I_a несколько уменьшается из-за размагничивающего действия реакции якоря, поэтому моментная характеристика слегка наклонена вниз (кривая 5). Характеристика полезного момента располагается ниже кривой электромагнитного момента на величину момента холостого хода (кривая 6).