Ток. Частота вращения. Саморегулирование двигателей постоянного тока.

Составим второе уравнение Кирхгофа для цепи якоря электродвигателя.

Эквивалентная схема замещения цепи якоря.

U – напряжение источника питания;

I_я – ток якоря;

r_я – сопротивление проводников обмотки якоря;

E – ЭДС индукции наводимая в проводниках обмотки якоря при их движении в постоянном магнитном поле. Эта ЭДС направлена против тока якоря и называется противоЭДС.

;

.

Двигателям постоянного тока, как и всем двигателям присуще свойство саморегулирования. Свойство саморегулирования заключается в том, что двигатель самостоятельно развивает такой вращающий момент, который требует от него рабочая машина.

M_с – тормозной момент, момент сопротивления рабочей машины. Его физическая природа зависит от типа рабочей машины.

.

В соответствии со вторым законом Ньютона ускорение равно нулю.

Предположим, что под действием внешних факторов момент сопротивления увеличился M'_с > M_с. В этом случае под действием более высокого тормозного момента скорость двигателя будет уменьшаться. Уменьшение скорости вызовет уменьшение ЭДС индукции E. Уменьшение индукции приведет к увеличению тока якоря

.

Электромагнитный момент M_э увеличится. Вновь наступит равновесие M'_э = M'_с.

Саморегулирование закончиться при:

.

Однако при таком токе двигатель постоянного тока выйдет из строя из-за нарушения работы коллектора. Обычно двигатели постоянного тока рассчитываю таким образом, чтобы они кратковременно выдерживали ток I_я = (2-2,5)·I_ном.