Основное уравнение движения электропривода
.
Установившийся процесс, когда ,
,
,
Если ,
,
.
Если ,
,
.
условием устойчивой работы агрегата является:
, точка
будет соответствовать устойчивой работе агрегата.
4. Рабочие характеристики, это зависимость .
Рабочие характеристики двигателя – это зависимость потребляемой мощности , тока
, кпд, скорости и момента от мощности на валу.
2. Двигатели последовательного возбуждения
Обмотка возбуждения двигателя включена последовательно с якорем, рис. 45. Ток якоря равен току возбуждения. Поэтому обмотка возбуждения имеет большое сечение и малое число витков. Последовательное соединение обмотки возбуждения является отличительной особенностью этого двигателя и влияет на вид характеристик. С увеличением тока якоря, увеличивается поток, скорость двигателя резко падает, т. е. получается мягкая скоростная характеристика, рис. 46.
1.Скоростная характеристика
,
. В общем виде, за счет насыщения, не имеет решение, аналитическое выражение скоростной характеристики можно получить только для ненасыщенной машины, когда
, рис. 46.
Момент
, при
,
, т. е. если ток нагрузки возрастает в 2 раза, то момент в 4 раза. Это условие и определяет область применения этих двигателей, т. е. используются там, где при пуске нужен большой пусковой момент (тяговый привод). Скоростная характеристика при
, запишется:
.
2. Моментная характеристика, ,
, при
,
, рис. 46.
3. Механическая характеристика, . Аналитическое выражение характеристики может быть записано при условии
.
,
,
, если подставить ток
в исходное уравнение, получим:
,
, где
.
Общий вид механических характеристик представлен на рис. 47.
Двигатель последовательного возбуждения пойдет на разнос при работе его в холостую. Это может привести к механическим поломкам двигателя. Поэтому, минимальный ток двигателя должен быть не менее .
3. Двигатель смешанного возбуждения
Принципиальная схема включения двигателя представлена на рис. 48. В зависимости от того, какая из обмоток преобладает по потоку, двигатели подразделяются на две разновидности:
1)Двигатель параллельного возбуждения с добавочной, последовательной обмоткой. Характеристики такого двигателя приближаются к двигателю параллельного возбуждения, рис. 49. Характеристика (1), естественная. Характеристика (2) соответствует встречному включению потоков , при согласном включении,
получаем характеристику (3).
2)Двигатель последовательного возбуждения с добавочной параллельной обмоткой. Характеристики такого двигателя приближаются к характеристикам двигателя последовательного возбуждения. Характеристика 4 - характеристика двигателя последовательного возбуждения, характеристика 5 - характеристика двигателя смешанного возбуждения, при этом, обмотки включаются только согласно. Такая характеристика имеет скорость идеального холостого хода и двигатель не пойдет в разнос при холостом ходе. У такого двигателя частота вращения и момент зависят от двух потоков.
,
.
При согласном включении обмоток, при том же токе якоря, можно получить повышенный момент. Такой двигатель используется для тяговых установок и там, где имеются резкие изменения нагрузки.