Способы возбуждения машин постоянного тока

Машина с независимым возбуждением

Обмотка возбуждения машины получает питание от постороннего источника постоянного тока. Применяется в качестве генераторов с весьма широкими пределами регулирования напряжения (от U=0 и до Uн и выше).

Двигатели с независимым возбуждением используются в схеме генератор - двигатель, в которой регулирование частоты вращения двигателя осуществляется путем изменения напряжения на зажимах двигателя.

Машины с независимым возбуждением при постоянном напряжении на зажимах якоря имеют такие же свойства, как машины с параллельным возбуждением.

Машина с параллельным возбуждением

Обмотка возбуждения машины получает питание от зажимов якоря. Частота вращения двигателей при постоянном напряжении мало зависит от нагрузки и уменьшается на 2-8% при переходе от холостого хода к номинальному режиму. Частота вращения двигателей может быть изменена в пределах 1:1,5 (1:3) с помощью реостата в цепи обмотки возбуждения. Частота вращения двигателя при увеличении температуры окружающей среды на 50^°С может возрастать на 5-10%. С целью расширения пределов регулирования частоты вращения двигатель снабжают небольшой последовательной (стабилизирующей) обмоткой или компенсационной обмоткой.

Напряжение генераторов с параллельным возбуждением увеличивается при сбросе номинальной нагрузки на 5-25% и может регулироваться путем изменения сопротивления в цепи возбуждения в пределах 1:1,3 (1:1,5).

Машина с последовательным возбуждением

Обмотка возбуждения машины включена последовательно с якорем. Применяется главным образом в качестве двигателя для подъемных устройств, в электрической тяге и металлургии. Частота вращения двигателя при изменений мощности от номинальной до 1/4 номинальной увеличивается примерно в 1,5 - 2 раза. Уменьшение момента на валу двигателя до нуля нельзя допускать. При этом частота вращения двигателя может настолько возрасти, что двигатель будет разрушен. Путем шунтирования обмотки возбуждения и введения сопротивления в цепь якоря частота вращения двигателя может регулироваться в широких пределах. Генераторы последовательного возбуждения применяются только в специальных установках (например, тепловозах).

Машина со смешанным возбуждением

Наиболее часто имеют только параллельную и последовательную обмотки. Двигатели с согласно включенной последовательной обмоткой имеют более мягкую, чем у двигателя с параллельным возбуждением.

Изменение напряжения генератора при согласном включении последовательной обмотки может быть уменьшено по сравнению с параллельным генератором.

При встречном включении последовательной обмотки внешняя характеристика смягчается. Генераторы для возбуждения крупных синхронных машин с целью расширения пределов регулирования возбуждения снабжают независимой, параллельной и последовательной обмотками.