Параллельного возбуждения при разных потоках возбуждения

Механические (регулировочные) характеристики:

Рассмотрим способ 2: изменение . Введение повышенного r_рг в цепь обмотки возбуждения рис. 1.75.

Увеличение сопротивления в обмотке возбуждения ведет к уменьшения тока возбуждения и потока возбуждения и, как следствие этого уменьшение противоэ.д.с. двигателя .

Уменьшение противоэ.д.с. приводит к увеличению тока .

Таким образом, незначительное изменение (уменьшение) приведет к значительному изменению (увеличению) .

При изменении потока , I_a увеличивается в (2…3) раза.

Увеличение тока дает возможность увеличить движущий момент и, следовательно, скорость вращения двигателя.

Итак, при увеличении тока вследствие большего приращения тока I_a при изменении (уменьшении потока ). Если увеличить момент, появится положительный динамический момент М_дин., который будет увеличивать скорость вращения двигателя.

Получим увеличение скорости двигателя, увеличение противоэ.д.с. . Увеличение противоэ.д.с. приведет к уменьшению тока , которое будет продолжаться до тех пор, пока не наступит равновесие моментов М = М_ст.

Само по себе увеличение тока приводит к росту потребляемой и полезной мощности . При увеличении сопротивления в цепи обмотки возбуждения уменьшается ток возбуждения, который на два порядка

меньше тока якоря . Поэтому потери на возбуждение малы. Высок к.п.д. двигателя. Поэтому этот способ считается экономически и энергетически выгодным.

Но этот способ позволяет регулировать частоту вверх от номинальной, так как двигатель рассчитан для работы при номинальном режиме с наибольшим значением , то есть с наименьшей частотой при заданном потоке. При регулировании оборотов изменением потока можно практически только уменьшать , то есть увеличивать скорость вращения.

Недостаток: верхний предел регулирования скорости вращения ограничен механической прочностью машины и условием ее коммутации при высоких оборотах. При высоких скоростях коммутация ухудшается из-за возрастания вибрации щеточного аппарата, неустойчивости щеточного контакта и увеличении реактивной ЭДС, а так же из-за увеличения напряжения между коллекторными пластинами в результате ослабления потока возбуждения и увеличения искажающих действий реакции якоря.

Механические характеристики при регулирования потока возбуждения не являются параллельными характеристиками, меняется их наклон

Рассмотрим способ №3 регулирования скорости изменением напряжения – 3:

Изменение напряжения:

(1.181)

Так как работа двигателя при U > U_н невозможна, то этот способ применим только для регулирования частоты вниз от номинальной.

Необходим отдельный источник тока с регулируемым напряжением. Это делает способ регулирования более дорогим в реализации.

Если изменять напряжение, подводимое к якорю можно экономично регулировать частоту вращения в широком диапазоне. КПД двигателя остается высоким, так как никаких добавочных сопротивлений (и потерь) в цепях нет.

При изменении напряжения в схеме генератор-двигатель механические характеристики изменяются следующим образом:

Рис. 1.76. Механические и скоростные характеристики