Способы регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока параллельного и последовательного возбуждения.
Частота вращения двигателя постоянного тока п = [U - Iа(ΣRа + Rдо6 )]/(сеФ). Ее можно регулировать тремя способами.
Изменение питающего напряжения на зажимах якоря. При изменении питающего напряжения от U1 до U2 частоты вращения
п1 = (U1 - Ia ΣRa )/(сеФ) = U1/(ceФ)- Ia ΣRa /(сеФ) = п01 - Δп1;
п2 = (U2 - Ia ΣRa)/(сеФ) = U2/(ceФ) - Ia ΣRa /(сеФ) = п02 - Δп2.
В двигателе с параллельным возбуждением частота вращения при холостом ходе n02/n01 = U2/U1, а уменьшение частоты вращения при Мн = const равно Δn1 = Δn2 = const. характеристики двигателя с параллельным возбуждением это семейство параллельных прямых 1, 2 и 3 (рис.а). Скоростные и механические характеристики двигателя с последовательным возбуждением строят аналогично (рис. б). Регулирование частоты вращения двигателя путем изменения напряжения на зажимах якоря ведут «вниз», т. е. уменьшают напряжение и частоту вращения по сравнению с номинальными.
n = | U - Ia(∑Ra + Rдоб ) | = | n0 - Δn. |
ceФ |
Включение реостата в цепь якоря.При включении реостата в цепь якоря
1 — естественная Rдоб = 0; 2 — реостатная Rдоб > 0. Частоты вращения при холостом ходе для обеих характеристик равны. При одном токе якоря Δnест /Δnреост = ΣRa /(ΣRa + Rдоб ). Чем больше Rдоб , тем круче с увеличением нагрузки падает частота вращения.
Механические характеристики n = f(M) можно получить из скоростных n = f(Ia) путем изменения масштаба по оси абсцисс, так как М = сМФIa = cIa.
Недостаток: возникновение больших потерь энергии в реостате ΔРэл = Р1Δп/п0 = Р1 (п0 - п)/п0, с уменьшением частоты вращения якоря потери линейно возрастают.
Изменение магнитного потока. Чтобы изменить магнитный поток, необходимо регулировать ток возбуждения двигателя. При Ф1 и Ф2
| |||||
n2 = | U - Ia∑Ra | = | n02 - Δn2. |
ceФ2 |
В двигателе с параллельным возбуждением п02/п01 = Δп2/Δп1 = Ф1/Ф2. Каждая из механических характеристик линейна и может быть построена по точке ХХ и КЗ.
Сравнивая моменты при коротком замыкании,
Мк1/Мк2 = сМФ1Iак /(сМФ2Iак) = Ф1/Ф2.
с уменьшением магнитного потока частота вращения при ХХ возрастает, а момент при КЗ снижается. механические характеристики, пересекаются при Мкр и частоте вращения, меньшей частоты вращения при ХХ, но большей нуля. При значениях нагрузочного момента, меньших Мкр , уменьшение потока ведет к увеличению частоты вращения. При значениях больших Мкр , уменьшение потока приводит к уменьшению частоты вращения.
Механические характеристики у двигателей с последовательным возбуждением. Магнитный поток уменьшается при включении регулировочного реостата Rp.в параллельно обмотке возбуждения ОВ, Iв = Iа Rp.в /(Rв + Rp.в )= =βIа. При включении реостата Rp.в параллельно обмотке возбуждения требуемое распределение тока Iа между обмоткой и реостатом обеспечивается при стационарном режиме.
При отключении двигателя от сети и последующем включении в первый момент ток Iа идет по реостату Rp.в , a ток Iв мал. Это приводит к значительному возрастанию тока Iа из-за резкого уменьшения ЭДС Е, индуцированной в обмотке якоря, возникает резкий бросок тока Iа, нарушается нормальная коммутация и образовывается круговой огонь.