ПОСТОЯННОГО ТОКА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО (СЕРИЕСНОГО) ВОЗБУЖДЕНИЯ (ДПТ СВ).

Схема включения ДПТ СВ

Уравнение электромеханической характеристики для ДПТ СВ такое же как и для ДПТ НВ

ω = .

Но в отличие от ДПТ НВ магнитный поток является функцией тока якоря. Эта зависимость носит название кривой намагничивания и представляет собой нелинейную зависимость

Если принять Ф = αI , то есть линейную зависимость, то из

М = k_МФI = k_МαI²

следует что

I = .

Подставив последнее в выражение электромеханической характеристики ДПТ получим:

ω = = = - .

Заменив константы буквенными обозначениями получаем:

ω = ,

то есть механическая характеристика ДПТ СВ является гиперболой, ось ординат для которой является одной из асимптот. Значительное увеличение частоты вращения при малых нагрузках (разнос) обусловлено уменьшением магнитного потока. Реальные ДПТ СВ могут работать при нагрузке не менее 15...20 % от номинальной.

Действительные естественные характеристики ДПТ СВ не совсем линейны и описываются апроксимирующими выражениями.

Электромеханическая в относительных единицах для двигателей серии Д:

= 0,2128( )² + 0,9255( ) - 0,1277.

А механические для нижней ветви гиперболы, которая используется при пусковых режимах:

для двигателей с Р_2Н < 10 кВт

= + 0,264 , (с точностью δ ≤ 1,5 %);

для двигателей Р_2Н > 10 кВт

= + 0,46 , (с точностью δ < 2,0 %).

При увеличении сопротивления якорной цепи за счет введения R_ДОБ растет величина В, а характеристики опускаются ниже и у нижней ветви гиперболы жесткость уменьшается. То есть изменяя величину добавочного сопротивления в цепи якоря ДПТ СВ также можно изменять частоту вращения и жесткость механической характеристики как и у ДПТ НВ. Для того чтобы при пуске достичь ω_Н на естественной характеристике приходится так же как и для ДПТ НВ вводить в цепь якоря добавочные сопротивления, чтобы ток якоря не превышал допустимых значений. Но так как М I, то задаются _МАХ и для него определяют максимально допустимое относительное значение тока ₁, то есть ток при ω = 0 на искусственной механической характеристике.

₁ = k₁ = .

При ω = 0 полное сопротивление цепи якоря

R_ПОЛН = ,

а суммарная величина добавочных сопротивлений в цепи якоря

R_B = R_ПОЛН - R_ДВ = - (R_Я + R_ДП + R_ЩК + R_ПОСЛ).

Задаваясь текущими значениями тока якоря I_i, строят зависимость

ω_И = ω_Е ,

то есть искусственную электромеханическую характеристику, которая при ω = 0 проходит через максимально допустимое значение тока при пуске.

Но, так же как и для ДПТ НВ приходится разбивать добавочное сопротивление на части, чтобы при их отключении ток и момент не превышали допустимых. Из условия обеспечения минимального времени пуска необходимо таким образом выбрать ток переключения, чтобы при шунтировании последней ступени пускового реостата и выходе привода на естественную характеристику ток якоря достиг максимально допустимого. Ранее для этого использовалась графическая методика определения тока переключения, которая методом проб и ошибок позволяла определить приближенно ток переключения. Аналитические методики расчета пусковой диаграммы ДПТ СВ в учебниках изданных до 1990 года не приводились, так как не было компьютерной базы для их использования.