Двигатели постоянного тока с параллельным возбуждением.

Машина постоянного тока может также работать в качестве двигателя, т. е. преобразовывать электрическую энергию в меха­ническую.

Если к зажимам неподвижной машины постоянного тока с па­раллельным возбуждением (рис.) подвести извне постоянное напряжение U, то в обмотке якоря начнет протекать ток 1я, а в об­мотке возбуждения — ток I_в. Благодаря коллектору токи в стерж­нях якорной обмотки, расположенных под северным полюсом, будут направлены в одну сторону, а в стержнях, находящихся под южным полюсом, — в противоположную сторону.

В результате взаимодействия токов, протекающих в стержнях якоря, с магнитным потоком Фв обмотки возбуждения на стержни будут действовать электромагнитные силы F, направление которых определяется по правилу левой руки. Эти силы создают электро­магнитный вращающий момент

М=kФI_я,

под действием которого якорь машины начнет вращаться. Электро­магнитный момент М будет преодолевать момент сопротивления М_с, приложенный к валу, — электрическая машина начнет работать в режиме двигателя.

При вращении якоря стержни пересекают магнитные линии, поэтому в обмотке якоря индуктируется э. д. с. Е == спФ.

Пользуясь правилом правой руки, нетрудно убедиться, что э. д. с., индуктируемая в каждом стержне, направлена против про­текающего в нем тока. Э. д. с. Е якорной обмотки двигателя оказы­вается направленной против, внешнего напряжения U. Поэтому эта э. д. с. получила название противоэлектродвижущей силы.

Создание вращающего момента двигателя постоянного тока.

Учитывая противоположные направления U и Е, можно написать следующее выражение для тока в цепи двигателя:

Формулу можно представить в виде: U=E+I_я r_я,

Напряжение U, приложенное к зажимам двигателя, уравнове­шивает противо-э.д.с. и компенсирует падение напряжения в со­противлении r_я обмотки якоря. В отличие от генератора э.д.с. Е двигателя меньше напряжения U на его зажимах. При нормальной работе двигателя величина I_я r_я сравнительно мала и противо-э.д.с. Е составляет примерно 90—95% от напряжения U.

У двигателя с параллельным возбуждением общий ток I, по­требляемый из сети, равен сумме токов, протекающих в обмотке якоря и в обмотке возбуждения (рисунок по теме):

I=I_я +I_в.

У двигателя с параллельным возбуждением ток I_в составляет 2—5% от номинального тока двигателя I_н.