Механические характеристики двигателя постоянного тока смешанного возбуждения

Двигатель смешанного возбуждения (рис. 4.3.1) имеет две обмотки возбуждения: независимую ОВ2 и последовательную ОВ1, поэтому его механические характеристики занимают промежуточное положение между соответствующими характеристиками двигателей независимого и последовательного возбуждения. Механическая характеристика рассматриваемого двигателя вследствие изменения магнитного потока при изменении нагрузки не имеет аналитического выражения, поэтому при расчетах обычно пользуются естественными универсальными характеристиками момента и скорости от тока якоря, которые даются в каталогах (рис. 4.3.2).

Рисунок 4.3.1 – Принципиальная схема включения двигателя постоянного тока смешанного возбуждения.

Рисунок 4.3.2 – Зависимость момента и угловой скорости от тока якоря для двигателя постоянного тока смешанного возбуждения (в относительных единицах).

В отличие от двигателя последовательного возбуждения двигатель смешанного возбуждения имеет конечное значение скорости идеального холостого хода. Эта скорость определяется только магнитным потоком, созданным МДС независимой обмотки, и равна

, (4.10)

где – магнитный поток, созданный током возбуждения независимой обмотки.

Соотношения МДС независимой и последовательной обмоток различны для двигателей разных серий. Наиболее употребительным является соотношение, которое при поминальном токе дает равенство МДС обеих обмоток возбуждения. Скорость двигателя смешанного возбуждения при малых нагрузках изменяется значительно, а затем при увеличении нагрузки медленно уменьшается почти по прямой, как у двигателя независимого возбуждения. Происходит это вследствие того, что при больших нагрузках наступает насыщение машины, и хотя МДС последовательной обмотки возрастает, магнитный поток уже почти не изменяется.

Для расчета реостатных характеристик может быть применен метод построения характеристик двигателя последовательного возбуждения.

Двигатель смешанного возбуждения допускает три способа электрического торможения: с отдачей энергии в сеть; динамическое и противовключением.

При торможении с отдачей энергии в сеть ток в якоре и в последовательной обмотке изменяет направление и может размагнитить машину. Чтобы избежать размагничивающего действия, обычно при переходе через угловую скорость последовательную обмотку шунтируют, и поэтому механические характеристики в квадранте II (рис. 4.3.3) имеют вид прямых. Такой же вид имеют и характеристики динамического торможения вследствие того, что оно осуществляется обычно при включении только независимой обмотки, когда магнитный поток практически постоянен. Характеристики при торможении противовключением нелинейны вследствие влияния изменяющейся МДС последовательной обмотки возбуждения при изменяющейся нагрузке.

Рисунок 4.3.3 – Механические характеристики двигателя постоянного тока смешанного возбуждения для различных режимов работы.

Литература

1. Шичков Л.П. Электрический привод. - М.: КолосС, 2006. – 279 с.: ил. – (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений) .

2. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода: Учебник для вузов. – 6-е изд., доп. и перераб. – М.: Энергоиздат, 1981. – 576 с., ил.