Двигатель с независимым возбуждением

На рис.6.25. представлен двигатель с независимым возбуждением.

Согласно схеме, имеем две изолированные электрические цепи с соответствующими резисторами. Цепь возбуждения с Rв предназначена для создания магнитного поля и цепь якоря с пусковым реостатом, Rп, для ограничения пускового тока.

Рис.6.25.

Рассмотрим процесс пуска двигателя подробно. Ток якоря без пускового реостата определяется согласно II закону Кирхгофа

В момент пуска частота вращения якоря n и соответственно ЭДС E равны нулю, ток якоря ограничивается лишь небольшим сопротивлением якоря и может достигать 12-кратной величины от номинального значения.

Сопротивление пускового реостата R_п суммируется с R_я и в результате ток якоря при пуске ограничивается

Механическую характеристику M = f(n) определим из известных формул момента, тока и ЭДС

, .

В результате получим .

Эта формула прямой линии, проходящей через точки М_п и n_o (Рис.6.26).

Рис.6.26.

6.5.4. Двигатель с параллельным возбуждением

Двигатель с параллельным возбуждением представлен на рис.6.27.

Рис.6.27.

В этом случае ток двигателя I = I_я + Iв и двигатель имеет практически те же характеристики, что и мотор с независимым возбуждением.

6.5.5. Двигатель с последовательным возбуждением

Двигатель с последовательным возбуждением (Рис.6.28.).

Рис.6.28.

Как известно вращающий момент определяется формулой ,

однако магнитный поток в этом случае пропорционален току якоря ,

и тогда получим .

Итак, вращающий момент пропорционален квадрату тока якоря и частота вращения известна

Отсюда получим, что функция n = f(I_я) гипербола, то есть:

- когда I_я ® 0, n ® ¥ и M ® 0;

- когда I_я ® I_п, n ® 0 и M ® M_п.

В результате механическая характеристика такого двигателя имеет гиперболический характер (Рис.6.29.).

На практике двигатель с последовательным возбуждением не может работать без нагрузки при номинальном напряжении.

Рис.6.29.

6.5.6. Двигатель со смешанным возбуждением

Двигатель со смешанным возбуждением (Рис.69.30.). Этот двигатель имеет семейство характеристик промежуточных между характеристиками двигателей с параллельным и последовательным возбуждением. Такой двигатель нормально работает без нагрузки при номинальном напряжении и имеет хороший пусковой момент.

Рис.6.30.

В качестве примера представим на рис. 6.31. механические характеристики четырех типов двигателей: 1 - двигатель смешанного возбуждения, когда магнитные потоки от двух обмоток вычитаются. В этом случае рабочий магнитный поток уменьшается пропорционально U - I_яR_я, то есть, получаем практически постоянную частоту вращения якоря; 2 - двигатель с независимым или параллельным возбуждением; 3 - двигатель смешанного возбуждения, когда магнитные потоки от двух обмоток складываются. В этом случае получается характеристика более мягкая, чем для двигателей с независимым или параллельным возбуждением; 4 - двигатель с последовательным возбуждением. Рис.6.31.