Как реверсировать двигатель постоянного тока параллельного возбуждения

Содержание

Пуск и реверсирование двигателей постоянного тока
Двигатели параллельного возбуждения
Как реверсировать двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
Видео

Пуск и реверсирование двигателей постоянного тока

Подключение двигателя к сети (пуск двигателя) имеет особенности, которые следует иметь в виду при эксплуатации машины.

Следовательно, в момент пуска потребляемый двигателем ток ограничивается только сопротивлением цепи якоря:

Обмотка якоря имеет небольшое активное сопротивление, тем меньшее, чем мощнее двигатель (для уменьшения тепловых потерь). Поэтому в момент пуска ток двигателя может в десятки раз превышать ток, потребляемый в номинальном режиме.

Пусковые токи кратковременны. По мере раскручивания якоря и нарастания противо-ЭДС ток двигателя уменьшается, приближаясь к рабочему току.

Тем не менее наличие пусковых токов приводит к целому ряду нежелательных явлений. Если сеть, к которой подключается двигатель, имеет не очень большую мощность (например, бортовая самолетная сеть), то перегрузка сети большими пусковыми токами двигателей вызывает резкое снижение напряжения и нарушение работы всей системы: уменьшается накал ламп, срабатывают отдельные элементы коммутационной аппаратуры, отпускают электромагниты, возрастают погрешности приборов и т.д. Помимо этого протекание больших токов в цепи вызывает подгорание контактов выключателей, а также возникновение значительных сил притяжения и отталкивания между проводами, что может привести к механическим повреждениям электропроводки.

Большие пусковые токи вредны не только для питающей сети, но и для самого двигателя: подгорают коллектор и щетки, элементы конструкции двигателя испытывают толчки и механические перегрузки, наводятся большие ЭДС взаимной индукции, которые могут привести к пробою изоляции проводов. Эти последствия пуска мощных двигателей настолько существенны, что заставляют применять специальные меры для ограничения пусковых токов.

Широкое применение находят пусковые реостаты, включаемые последовательно с обмоткой якоря. В момент пуска двигателя реостат введен. По мере разгона двигателя и возрастания противо-ЭДС якоря реостат выводят.

Следует иметь в виду, что пусковой реостат рассчитан на кратковременную работу. Если оператор не полностью выведет пусковой реостат после пуска двигателя, то реостат перегреется и выйдет из строя.

В настоящее время при высокой степени автоматизации оборудования пуск мощных электродвигателей осуществляется автоматически. Процесс пуска делится на несколько ступеней (двухступенчатый, трехступенчатый пуск). В момент подключения двигателя к сети контакты реле K_t и К₂ разомкнуты (рис. 7.37). Величина пускового тока ограничена сопротивлениями А, и R₂. Через некоторое время г,, когда якорь двигателя приобретает определенную скорость, замыкаются контакты первого реле АГ,, шунтирующие сопротивление А,. Теперь ток двигателя ограничивается сопротивлением R₂ и противо-ЭДС якоря. По мере возрастания противо-ЭДС в определенный момент времени t₂ срабатывает второе реле К₂, шунтирующее сопротивление

R₂. Процесс изменения тока двигателя при трехступенча- гом пуске изображен на рис. 7.38.

Во многих случаях возникает необходимость менять направление вращения якоря двигателя. Изменение направления вращения называют реверсированием.

Для реверсирования двигателя постоянного тока следует изменить направление либо магнитного потока возбуждения, либо тока якоря. При одновременном изменении направления потока возбуждения и тока якоря за счет изменения полярности напряжения источника питания направление вращения якоря двигателя не изменится.

Схемы реверсирования двигателей постоянного тока изображены на рис. 7.39. В схеме рис. 7.39, а изменяется направление тока в якоре, а в схеме рис. 7.39, б — направление потока возбуждения. При этом одновременно работает только одна из двух встречно намотанных обмоток возбуждения ОВ, и ОВ_г

Недостаток последней схемы состоит в том, что в любой момент времени одна из двух обмоток не участвует в создании магнитного потока возбуждения. Однако простота и высокая надежность обеспечили этой схеме широкое применение для реверсирования двигателей последовательного возбуждения небольшой мощности.

Пуск и реверсирование двигателей постоянного тока

Почему в момент пуска двигателя через его якорь протекает большой ток?

Трение в подшипниках неподвижного якоря больше, чем у вращающегося

В момент пуска активное сопротивление обмотки якоря мало

В момент пуска отсутствует проти- во-ЭДС

Что произойдет, если ручку пускового реостата оставить в среднем положении после пуска двигателя?

Магнитный поток возбуждения не достигнет номинального значения

Секции пускового реостата перегреются и сгорят

Сгорят предохранители, защищающие двигатель от перегрузок

Для чего предназна- чен многоступенчатый пуск двигателя?

Уменьшения пусковых токов

Уменьшения времени пуска

Уменьшения тепловых потерь

В каком случае направление вращения двигателя не изменится?

При изменении направления тока якоря

При изменении направления тока возбуждения

При одновременном изменении направления тока якоря и тока возбуждения

Будет ли якорь дви- гателя постоянного тока вращаться при включении двигателя в сеть переменного тока промышленной частоты?

Источник

Двигатели параллельного возбуждения

Схема двигателя.

Схема двигателя параллельного возбуждения изображена на рис. 1.25. Обмотка якоря и обмотка возбуждения включены параллельно. В этой схеме: I – ток, потребляемый двигателем из сети, I_я – ток якоря, I_в – ток возбуждения. Из первого закона Кирхгофа следует, что I = I_я + I_в.

Естественная механическая характеристика. Естественная механическая характеристика описывается формулой (1.6).

При холостом ходе М = 0 и n_х = U/С_ЕФ.

Если Ф = const, то уравнение механической характеристики принимает вид:

Из (1.8) следует, что механическая характеристика (рис. 1.26, прямая 1) – прямая с углом наклона a и угловым коэффициентом b. Так как у двигателей постоянного тока R_я мало, то с увеличением нагрузки на валу частота вращения n изменяется незначительно – характеристики подобного типа называются «жесткими».

Ток, потребляемый двигателем из сети, практически растет пропорционально моменту нагрузки. Действительно, М » М_эм = С_м I_я Ф, и так как у двигателя параллельного возбуждения Ф = const, то I_я

Регулирование частоты вращения.

Регулирование частоты вращения возможно из (1.6) тремя способами: изменением магнитного потока главных полюсов Ф, изменением сопротивления цепи якоря R_я и изменением подводимого к цепи якоря напряжения U (изменение n за счет изменения момента нагрузки М в понятие регулирования не входит).

Регулирование n изменением магнитного потока Ф осуществляется с помощью регулировочного реостата R_р. При увеличении сопротивления реостата ток возбуждения I_в и магнитный поток главных полюсов Ф уменьшаются. Это приводит, во-первых, к увеличению частоты вращения холостого хода n_х и, во-вторых, к увеличению коэффициента b, т.е. к увеличению угла наклона механической характеристики. Однако b остается небольшим и жесткость механических характеристик сохраняется. На рис. 1.28 помимо естественной характеристики 1, соответствующей максимальному магнитному потоку Ф, приведено семейство механических характеристик 2-4, снятых при уменьшенном магнитном потоке. Из характеристик следует, что изменением магнитного потока можно только увеличивать частоту вращения относительно естественной характеристики. Практически частоту вращения таким методом можно увеличивать не более чем в 2 раза, так как увеличение скорости приводит к ухудшению коммутации и даже механическим повреждениям машины.

Другой способ регулирования скорости связан с включением последовательно с якорем регулировочного реостата R_я.р (пусковой реостат R_п для этой цели непригоден, так как он рассчитан на кратковременный режим работы). Формула (1.6) при этом принимает вид:

n = ,

откуда следует, что скорость при холостом ходе при любом сопротивлении R_я.р одинакова, а коэффициент b и, следовательно, наклон механических характеристик 5-7 увеличивается (рис. 1.26). Регулирование частоты вращения этим способом приводит к уменьшению частоты вращения относительно естественной характеристики. Кроме того, оно неэкономично, так как связано с большой мощностью потерь (R_я.р I) в регулировочном реостате, по которому протекает весь ток якоря.

Третий способ регулирования частоты вращения – безреостатное изменение подводимого к якорю напряжения. Он возможен только в случае, когда якорь двигателя питается от отдельного источника, напряжение которого можно регулировать. В качестве регулируемого источника применяются отдельные, специально предназначенные для данного двигателя генераторы или управляемые вентили (тиратроны, ртутные выпрямители, тиристоры). В первом случае образуется система машин, называемая системой Г-Д (генератор – двигатель), (рис. 1.27). Она применяется для плавного регулирования в широких пределах частоты вращения мощных двигателей постоянного тока и в системах автоматического управления. Система регулирования с управляемыми вентилями УВ (рис. 1.28) находит применение для регулирования частоты вращения двигателей меньшей мощности. Ее преимущество – большая экономичность.

Регулирование частоты вращения изменением U практически возможно только в сторону уменьшения, так как увеличение напряжения выше номинального недопустимо из-за резкого ухудшения коммутации. Из (1.9) следует, что при уменьшении напряжения уменьшается скорость холостого хода n_х, а наклон механических характеристик 8-10 не изменяется (см. рис. 1.26), они остаются жесткими даже при низких напряжениях. Диапазон регулирования (n_max/n_min) таким способом 6:1-8:1. Он может быть значительно расширен при применении специальных схем с обратными связями.

Регулировочная характеристика.

Регулировочная характеристика n=f(I_в) двигателя параллельного возбуждения изображена на рис. 1.29.

Ее характер определяется зависимостью (1.5), из которой следует, что частота вращения обратно пропорциональна магнитному потоку и, следовательно, току возбуждения I_в. При токе возбуждения I_в = 0, что может быть при обрыве цепи возбуждения, магнитный поток равен остаточному Ф_ост и частота вращения становится настолько большой, что двигатель может механически разрушиться, – подобное явление называется разносом двигателя.

Физически явление разноса объясняется тем, что вращающий момент (1.2) при уменьшении магнитного потока, казалось бы, должен уменьшиться, однако ток якоря I_я = (U – E)/R_я увеличивается значительнее, так как уменьшается Е (1.1) и разность U – E увеличивается в большей степени (обычно Е » 0,9 U).

Тормозные режимы.

Тормозные режимы двигателя имеют место тогда, когда электромагнитный момент, развиваемый двигателем, действует против направления вращения якоря. Они могут возникать в процессе работы двигателя при изменении условий работы или создаваться искусственно с целью быстрого уменьшения скорости, остановки или реверсирования двигателя.

У двигателя параллельного возбуждения возможны три тормозных режима: генераторное торможение с возвратом энергии в сеть, торможение противовключением и динамическое торможение.

Генераторное торможение возникает в тех случаях, когда частота вращения якоря n становится больше частоты вращения при идеальном (т.е. при М_пр = 0) холостом ходе n_x (n>n_x). Переход в этот режим из режима двигателя возможен, например, при спуске груза, когда момент, создаваемый грузом, приложен к якорю в том же направлении, что и электромагнитный момент двигателя, т.е. тогда, когда момент нагрузки действует согласно с электромагнитным моментом двигателя и он набирает скорость, большую чем n_x_. Если n>n_x_, то Е>U_c (где U_c – напряжение сети) и ток двигателя изменяет свой знак (1.4) – электромагнитный момент из вращающего становится тормозным, а машина из режима двигателя переходит в режим генератора и отдает энергию в сеть (рекуперация энергии). Переход машины из двигательного режима в генераторный иллюстрируется механической характеристикой (рис. 1.30). Пусть в двигательном режиме a₁ – рабочая точка; ей соответствует момент М. Если частота вращения увеличивается, то рабочая точка по характеристике 1 из квадранта I переходит в квадрант II, например, в рабочую точку a₂, которой соответствует частота вращения n΄ и тормозной момент – М΄.

Торможение противовключением возникает в работающем двигателе, когда направление тока в якоре или тока возбуждения переключается на противоположное. Электромагнитный момент при этом изменяет знак и становится тормозным.

Работе двигателя с противоположным направлением вращения соответствуют механические характеристики, располагающиеся в квадрантах II и III (например, естественная характеристика 2 на рис. 1.30).

Внезапный переход на эту характеристику практически недопустим, так как сопровождается чрезмерно большим броском тока и тормозного момента. По этой причине одновременно с переключением одной из обмоток в цепь якоря включается добавочное сопротивление R_доб, ограничивающее ток якоря.

Механическая характеристика режима с R_доб имеет большой наклон (прямая 3). При переходе в режим противовключения частота вращения n в первый момент измениться не может (из-за инерционности якоря) и рабочая точка из положения a₁ перейдет в положение a₃ на новой характеристике. Из-за появления М_тор частота вращения n будет быстро падать до тех пор, пока рабочая точка a₃ не перейдет в положение a₄, соответствующее остановке двигателя. Если в этот момент двигатель не отключить от источника питания, то якорь изменит направление вращения. Машина начнет работать в двигательном режиме с новым направлением вращения, а ее рабочая точка a₅ будет находиться на механической характеристике 3 в квадранте III.

Динамическое торможение возникает в тех случаях, когда якорь двигателя отключается от сети и замыкается на сопротивление динамического торможения R_д.т. Уравнение характеристики (1.6) принимает вид:

n =

что соответствует семейству прямых 4 (при разных R_д.т), проходящих через начало координат. При переключении в этот режим рабочая точка a₁ переходит на одну из характеристик 4, например, в точку a₆, а затем перемещается по прямой 4 до нуля. Якорь двигателя тормозится до полной остановки. Изменением сопротивления R_д.т можно регулировать ток якоря и скорость торможения.

Источник

Микроэлектродвигатели постоянного тока.

В современных радиоэлектронных, оптических, механических и т. п. портативных аппаратах, снабжённых автономными источниками электрической энергии, а также во многих стационарных устройствах широко используются микроэлектродвигатели постоянного тока. Такие преимущества этих двигателей, как линейность механических характеристик, хорошие регулировочные свойства, большой пусковой момент, высокое быстродействие и хорошие весогабаритные показатели позволяют использовать эти двигатели в качестве исполнительных двигателей устройств автоматики.

Недостатком этих двигателей является наличие щёточно – кол-лекторного устройства, практически исключающего возможность использования ДПТ в условиях агрессивных и взрывоопасных сред и удорожающего обслуживания устройств ДТП.

Конструктивно ДПТ состоит из статора (неподвижной части) и ротора или якоря (вращающейся части), помещённого внутри статора. Упрощённо конструкцию машины можно пояснить с помощью рис.6.1.

Статор состоит из стальной станины 1, на внутренней поверхности которой расположены главные полюса, состоящие из сердечников 2 и катушек возбуждения 3. В нижней части сердечника полюса имеется полюсный наконечник 4, который обеспечивает нужное распределение магнитной индукции в воздушном зазоре машины. К станине с торцевых сторон прикреплены подшипниковые щиты ( на рис. 6.1 не показаны ), к одному из которых прикреплены щёткодержатели с металлографитовыми щётками 9.

Ротор ( якорь ) ДПТ состоит из сердечника 5, обмотки якоря 6, коллектора 7 и вала 8.

Сердечник 5 представляет собой цилиндр, набранный из штампованных листов электротехнической стали с отверстием под вал двигателя и с пазами, в которых укладываются проводники обмотки якоря.

Коллектор 7 – цилиндр, набранный из медных пластин трапеци-евидного сечения, изолированных электрически друг от друга и от вала двигателя.

Обмотка якоря машины представляет собой замкнутую систему проводников, уложенных и укреплённых в пазах сердечника 5. Она состоит из секций (катушек), выводы которых соединены с двумя коллекторными пластинами. У микромашин обычного исполнения с одной парой полюсов на статоре обмотка якоря представляет собой простую петлевую обмотку (схема рис.6.2), при построении которой выводы секций обмоток присоединяются к двум соседним коллекторным пластинам, а число секций обмотки и число коллекторных пластин коллектора одинаково.

Магнитная цепь ДПТ.

Принцип действия ДПТ основан на взаимодействии тока провод-ников обмотки якоря с магнитным полем возбуждения, в результате чего на каждый проводник обмотки якоря действует электромеханическая сила, а совокупность сил, действующих на все активные проводники обмотки, образует электромагнитный момент машины.

Магнитное поле возбуждения формируется магнитной цепью машины. Магнитная цепь машины – разветвленная, симметричная, неоднородная. Намагничивающая сила создается током, протекающим через обмотки главных полюсов машины. Магнитный поток проходит 5 участков: сердечники главных полюсов, воздушный зазор, зубцовый слой якоря, тело якоря и станина (рис. 6.1). Поскольку намагничивающая сила и, следовательно, поток постоянны, то нет необходимости делать станину шихтованной (отсутствуют потери на вихревые токи). Работающие в условиях пульсирующего магнитного потока сердечники главных полюсов, полюсные наконечники и сердечник ротора выполняются шихтованными с целью снижения потерь на вихревые токи.

В ДПТ используется индукция магнитного поля, нормальная к поверхности якоря. Под полюсами эта индукция – максимальна, посередине между полюсами – равна 0.

Линия dd, проходящая через середины полюсов и центр якоря называется продольной магнитной осью машины, а линия, проходящая посередине между смежными полюсами называется поперечной магнитной осью или геометрической нейтралью.

где D – диаметр ротора.

График распределения нормальной к поверхности якоря индукции в воздушном зазоре машины на развернутом полюсном делении приведен на рис. 6.3 и имеет трапециедальный вид.

Электродвижущая сила и электромагнитный момент ДПТ.

При вращении ротора ДПТ в каждом активном проводнике обмотки якоря, пересекающем нормальные к его поверхности силовые линии магнитного поля полюсов наводятся ЭДС с направлением определяемым по правилу правой руки и величиной, определяемой выражением

Таким образом для двухполюсной машины обмотка якоря по отношению к щёткам имеет две параллельных ветви, ЭДС в проводниках которых направлены согласно. Несмотря на то, что при вращении ротора всё новые и новые проводники будут образовывать параллельные ветви, направление ЭДС в проводниках, а также направление суммарной ЭДС параллельной ветви или ЭДС якоря Ея остаётся неизменной при неизменном направлении вращения ротора.

Поскольку число активных проводников параллельной ветви составляет десятки и даже сотни, то несмотря на пульсирующий характер ЭДС каждого из проводников суммарная ЭДС

остается практически постоянной при постоянной скорости вращения ротора. В таком случае можно воспользоваться значением средней индукции в воздушном зазоре машины В ср и найти ЭДС ее как

где — среднее значение ЭДС в каждом проводнике обмотки,

N/2a- число проводников параллельной ветви.

Зная, что линейная скорость равна

Т.к. полюсное деление , то .

Тогда ЭДС Ея можно найти в виде

где — конструктивная постоянная машины.

Таким образом, ЭДС якоря машины пропорциональна величине магнитного потока полюсов и частоте вращения ротора. При постоянном магнитном потоке Ф ЭДС якоря машины пропорциональна частоте вращения ротора, т.е.

что дает возможность использовать такую машину в качестве датчика частоты вращения или тахогенератора.

На каждый проводник с током, помещенный в магнитное поле машины действует электромагнитная сила

а совокупность сил действующих на все N проводников ротора приводит к возникновению результирующего электромагнитного момента машины

Т.к. , а , то после подстановки получим

где — моментная конструктивная постоянная машины.

Таким образом, электромагнитный момент, развиваемый ДПТ пропорционален магнитному потоку Ф и току якоря машины.

Режимы работы и основные уравнения ДПТ.

Любая машина постоянного тока обладает свойством обратимости, т.е. она может работать как в генераторном, так и в двигательном режиме при изменении знака момента нагрузки на ее валу или при изменении напряжения на якоре.

Генераторный режим работы машины – такой режим, при котором ток якоря и ЭДС Ея совпадают по направлению, а электромагнитный момент, развиваемый машиной противоположен по направлению враще-нию ротора. Такой режим имеет место, если ротор ДПТ разогнать от внешнего момента М до скорости n и замкнуть цепь якоря на сопротивление нагрузки Rн (рис. 6.5,а).

При работе машины в генераторном режиме ЭДС якоря уравновешивается падением напряжения на нагрузке и падением напряжения от тока якоря на сопротивлении якоря, т. е.

Уравнение баланса мощностей при работе машины в генераторном режиме имеет вид

где Рмех – механическая мощность, потребляемая машиной от источника механической мощности, Рм – потери мощности в обмотке якоря, Рх – потери холостого хода, состоящие из потерь на трение в подшипниках и потерь на перемагничивание материала ротора, Рн – электрическая мощность в нагрузке, Рв – потери в меди обмотки возбуждения.

Двигательный режим работы – такой режим, при котором элекромагнитный момент машины Мэм совпадает по направлению со скоростью, а ЭДС якоря Ея направлена встречно току якоря.

, где

При этом и якорь будет вращаться с постоянной скоростью.

Уравнение баланса мощности для двигательного режима работы имеет вид

Основные характеристики ДПТ.

В зависимости от способа возбуждения различают ДПТ с независимым (или параллельным) возбуждением, с последовательным возбуждением и со смешанным возбуждением.

Характеристики ДПТ с независимым возбуждением.

Характерной особенностью таких двигателей является независимость тока возбуждения (или потока возбуждения) от тока якоря машины. Разновидностью независимого возбуждения является возбуждение от постоянных магнитов.

Механические характеристики ДПТ с независимым возбуждением:

и или

основное уравнение ДПТ в двигательном режиме работы

можно привести к виду

где — скорость идеального холостого хода машины,

-изменение скорости, обусловленное моментом нагрузки двигателя.

Как следует из уравнения механической характеристики, скорость двигателя при постоянном моменте нагрузки можно регулировать тремя способами:

1.Изменением напряжения на якоре двигателя,

2.Изменением сопротивления в цепи якоря двигателя,

3.Изменением потока возбуждения машины.

При регулировании скорости первым из названных способов, напряжение на якоре изменяется либо с помощью реостата (рис.6.7,а), либо с помощью усилительно –преобразовательного устройства (рис.6.7,б), при этом поток возбуждения остаётся постоянным.

Семейство механических характеристик, соответствующих данному способу регулирования, приведено на рис.6.8.

С изменением напряжения U пропорционально изменяется и скорость холостого хода

при этом угол наклона (или жестокость) механических характеристик остаётся неизменной.

Регулировочная характеристика линейна при напряжении на якоре U > U тр имеет зону нечувствительности при напряжении на якоре U тр, где –напряжение трогания двигателя. Дело в том, что двигатель не будет вращаться до тех пор, пока , а для создания такого момента необходимо иметь ток якоря

Для создания такого тока при скорости вращения n=0 необходимо иметь на якоре напряжение

Несмотря на то, что рассмотренный способ регулирования требует довольно сложного оборудования, его широко применяют в современных электроприводах, т.к. он обеспечивает плавное и экономичное регулирование скорости в широких пределах при сохранении высокой жесткости механических характеристик. Лучшие современные системы при данном способе обеспечивают диапазон до 1:100000.

Регулирование скорости по второму из указанных способов осуществляется изменением величины добавочного сопротивления , включённого последовательно в цепь якоря машины (рис.6.9,а).

Семейство механических характеристик при данном способе регулирования приведено на рис. 6.9,б.

С увеличением увеличивается угол наклона механической характеристики к оси абсцисс, при этом заданному моменту нагрузки соответствуют различные скорости вращения ротора. Скорость холостого хода в данном случае не изменяется. Достоинство такого способа регулирования скорости – простота схемной и аппаратурной реализации, недостатки- большие потери энергии в добавочном сопротивлении, узкий диапазон регулирования скорости при малых моментах нагрузки и малая жесткость механических характеристик при больших сопротивлениях . Регулировочная характеристика нелинейна.

Регулирование скорости вращения третьим способом можно осуществить по схеме, приведённой на рис. 6.10.

В цепь обмотки возбуждения включается добавочный реостат для регулирования тока возбуждения двигателя, напряжение на якоре остаётся при этом неизменным. В силу того, что , то при изменении Iв изменяется как скорость холостого хода, так и значение пускового момента М п.

Следовательно при , и , механические характеристики, соответствующие двум значениям потока возбуждения можно изобразить в виде рис. 6-11.

Ввиду того, что механические характеристики, соответствующие различным значениям потока возбуждения пересекаются между собой, то при малых моментах нагрузки скорость может возрастать с уменьшением потока, а при больших –падать. Регулировочная характеристика

для случая идеального холостого хода представлена кривой 1 на рис. 6.12.

В ДПТ с последовательным возбуждением поток возбуждения создаётся током якоря машины, для чего обмотка возбуждения и якорь двигателя включаются последовательно относительно источника питания, как показано на схеме рис. 6.13.

Обычно при токах магнитная цепь машины не насыщена и поток возбуждения пропорционален току возбуждения

При больших токах якоря магнитная цепь машины насыщена, и поток возбуждения можно считать постоянным.

Подставив в уравнение

где , а — сопротивление обмотки возбуждения, значение , получим

Зная, что , получим

где – постоянные.

Поскольку в установившемся режиме , то

и уравнение механической характеристики ДПТ с последовательным возбуждением в диапазоне нагрузок принимает вид

которому соответствует гиперболическая кривая, приведённая на рис. 6.14.

Способность двигателей последовательного возбуждения развивать большой электромагнитный момент, пропорциональный квадрату тока якоря, обеспечивает этим двигателям хорошие пусковые свойства, т. е. большой пусковой момент при сравнительно малом токе якоря. Поэтому такие двигатели применяют в грузоподъёмных и тяговых приводах. Следует обратить внимание на недопустимость работы электродвигателей с последовательным возбуждением в режиме холостого хода или с нагрузкой, менее 25% от номинальной – это приводит к разносу двигателя.

Регулирование скорости вращения этих двигателей возможно теми же способами, что и для двигателей с независимым возбуждением.

В этих двигателях магнитный поток Ф создаётся в результате совместного действия двух обмоток возбуждения – параллельной и последовательной (рис.6.15), поэтому механическая характеристика (кривая 3 на рис.6.1,6) располагается между характеристиками двигателя с независимым возбуждением (кривая 1) и двигателя с последовательным возбуждением (кривая 2).