аємо, чтс залежності M = f (I a ) і n = < i> f ( I a ) (моментная і швидкісна характеристики) будуть лінійними (рис. 2.60, б ). Отже, лінійної буде і механічна характеристика двигуна n = f ( M) (див. рис. 2.61, а). Якщо в ланцюг якоря включений додатковий резистор або реостат з опором r п , то
, (2.77а)
де n 0 = U/(з е Ф) - частота обертання при холостому ході; О” n = (ОЈ r + r п ) I а /( з е Ф ) - зменшення частоти, обумовлене сумарним падінням напруги у всіх опорах, включених в ланцюг якоря двигуна.
Величина О” n , тобто сума опорів ОЈ r + r п , визначає нахил швидкісний n = f ( I a ) і механічною М = F ( I а ) характеристик до осі абсцис. За відсутності в ланцюга якоря додаткового опору r п зазначені характеристики будуть В«жорсткимиВ» (природні характеристики 1 на рис. 2.60, б і 2.61, а ), так як падіння напруги I а ОЈ r в обмотках машини, включених в ланцюг якоря, при найменшому навантаженні становить лише 3-5% від U ном . При включенні додаткового опору r п кут нахилу цих характеристик зростає, внаслідок чого утворюється сімейство реостатних характеристик 2, 3, 4, відповідних різним значенням r п2 , r П3 і r п4 . Чим більше опір r п , тим більший кут нахилу має реостатно характеристика, тобто тим вона В«м'якшеВ». Слід зазначити, що реакція якоря, зменшуючи кілька потік машини Ф при навантаженні, прагне надати природної механічної характеристиці негативний кут нахилу, при якому частота обертання n зростає з збільшенням моменту М. Однак двигун з такою характеристикою в більшості електроприводів стійко працювати не може. Тому сучасні потужні двигуни з паралельним порушенням часто постачають слабкий послідовної обмоткою збудження, яка надає механічної характеристиці необхідний нахил. М. д. с. цієї обмотки при струмі I ном становить 10% від м. д. з. паралельної обмотки.
В
Рис. 2.61 - Механічні і робочі характеристики двигуна з паралельним збудженням
Регулювальний реостат r p.в дозволяє змінювати струм збудження двигуна I в і його магнітний потік Ф. Як випливає з (2.77а), при цьому буде змінюватися і частота обертання n. У ланцюг обмотки збудження вимикачі і запобіжники не встановлюють, так як при розриві цього ланцюга і невеликому навантаженні на валу частота обертання двигуна різко зростає (двигун йде в В«розносВ»). При цьому сильно збільшується струм якоря і виникає круговий вогонь.
На рис. 2.61, б зображені робочі характеристики розглянутого двигуна. Вони являють собою залежності споживаної потужності P 1 струму I a ≈ I н , частоти обертання n, моменту М і к. п. д. О· від отдаваемой потужності Р 2 на валу двигуна при U = const і I в = const . Характеристики n = f ( P 2 ) і M = f ( Р 2 ), як випливає з розглянутих раніше положень, є лінійними, а залежно P l = f ( P 2 ), I a = f ( P 2 ) і О· = f ( P 2 ) мають характер, загальний для всіх електричних машин. Іноді робочі характеристики будують в залежності від струму якоря I а .
У разі, якщо обмотка якоря двигуна і обмотка збудження підключені до джерел живлення з різними напругами, його називають двигуном з незалежним збудженням. Такі двигуни застосовують в електричних приводах, у яких харчування двигунів здійснюється від генераторів або напівпровідникових перетворювачів. Механічні та робочі характеристики двигуна з незалежним збудженням аналогічні характеристикам двигуна з паралельним збудженням, так як у них струм порушення I в також не залежить від струму якоря I а .
В
Рис. 2.62 - Схема двигуна з послідовним збудженням, залежності його моменту і частоти обертання від струму якоря
Двигун з послідовним збудженням. У цьому двигуні (рис. 2.62, а ) струм збудження I в = I а , тому магнітний п...
