Двигатель с параллельным возбуждением

На рис. 1.25 показана схема включения двигателя с параллельным возбуждением с пусковым R_П и регулировочным R_Ш реостатами. Пусковой реостат необходим для ограничения тока якоря I_Я при пуске двигателя. Пока двигатель не набрал большие обороты, ЭДС якоря Е_Я, противодействующая току якоря, еще мала, и ток I_Я может иметь очень большую величину. При пуске величину пускового реостата R_П выбирают максимальной. Регулировочный реостат R_Ш при пуске наоборот выводят, что обеспечивает получение максимальных значений ЭДС якоря Е_Я и пускового момента М_ВР.

Основной характеристикой двигателя является механическая характеристика, выражение для которой можно получить, использовав соотношения (1.26) и (1.27). Тогда

(1.29)

В выражении (1.29) R_Я – сопротивление обмотки якоря; U –питающее напряжение; Ф – главный магнитный поток возбуждения. При неизменном магнитном потоке Ф, согласно (1.29), механическая характеристика двигателя с параллельным возбуждением графически будет представлять прямую линию, наклоненную в сторону оси абсцисс. Такую механическую характеристику называют естественной.

Рис. 1.25 – Схема включения двигателя с параллельным возбуждением

Если в цепь якоря включено активное сопротивление R_П >0, то получим искусственную механическую характеристику.

При неизменном моменте М_ВР на валу двигателя путем изменения сопротивления R_П можно регулировать обороты п двигателя. Однако, учитывая большую величину тока якоря, такое регулирование будет неэкономичным.

Рис. 1.26 – Универсальная характеристика машины постоянного тока

Учитывая, что ток возбуждения намного меньше тока якоря (I_В ≤ 0,03I_Я), то регулирование частоты вращения двигателя за счет изменения магнитного потока Ф путем изменения тока I_В с помощью резистора R_Ш экономически более выгодно.

На рис. 1.26 приведена универсальная характеристика для машины постоянного тока с параллельным возбуждением. Она характеризует режимы работы машины в зависимости от момента М_ВР на валу двигателя. При отрицательном моменте, который может создаваться внешним приводным двигателем и скорости вращения якоря, превосходящей частоту вращения холостого хода п₀, машина будет работать в режиме генератора и будет отдавать энергию во внешнюю сеть. Если двигатель нагрузить тормозящим ротор моментом, то он будет вращаться с частотой п<п₀ и отдавать механическую энергию с некоторой мощностью Р_ВЫХ. Если же приложить к валу двигателя достаточно большой тормозной момент, то двигатель остановится. А если тормозной момент активный, создаваемый, например, едущим под уклон троллейбусом или опускающимся большим грузом подъемного крана, то машина из режима двигателя перейдет в режим электромагнитного (ЭМ) тормоза. При этом ток якоря

I_Я = (U + E_Я)/(R_Я + R_Н), (1.30)

где R_Н – нагрузочный реостат, который нужно подключить для ограничения тока якоря.

Если в процессе торможения двигатель отключить от сети, получим динамическое торможение. Тогда ток якоря

I_Я = E_Я /(R_Я + R_Н), (1.31)

Режим динамического торможения используется для быстрой остановки электропривода.