Регулирование скорости вращения двигателей

Способы регулирования скорости вращения двигателей следуют из соотно­шений (10.13) и (10.14).

1. Регулирование скорости вращения изменением магнитного потока, т.е. током возбуждения . Согласно (10.13) с уменьшением потока скорость возрастает. Этот спо­соб обеспечивает регулирование скорости вверх от номинальной. Верхний предел ограничивается механической прочностью и условиями коммутации.

2. Регулирование скорости вращения включением в цепь якоря регулирующего резистора .

Вместо уравнения (10.13) при этом имеем

. (10.22)

Способ обеспечивает регулирование скорости вниз от номинальной.

Недостатками способа являются значительные потери мощности и зависи­мость диапазона регулирования от нагрузки двигателя.

3. Регулирование скорости вращения регулированием напряжения цепи якоря. Согласно уравнениям (10.13) и (10.14) этим способом обеспечивается регулирова­ние скорости вниз от номинальной при высоком КПД двигателя.

В двигателе последовательного возбуждения регулирование осуществляется шунтированием обмотки воз­буждения с помощью активного сопротивления или изменением числа витков (с помощью отпаек). Второй и третий способы регулирования включением в цепь якоря регулируемого сопротивления и регу­лирования напряжения цепи якоря аналогичны приведенным выше.

Уменьшение скорости вращения двигателя последовательного возбуждения возможно шунтированием обмотки якоря активным сопротивлением. Однако такой способ очень неэкономичен из-за потерь мощ­ности в резисторе.

10.10. Генераторы постоянного тока для систем электропитания
автомобилей и тракторов

Автотракторный генератор в отличие от генератора общепромышленного назначения работает при переменной частоте вращения с регулятором напряже­ния.

Характеристики холостого хода автотракторного генератора приведены на рис. 10.23. Для получения характеристики при любой произвольной частоте

вращения доста­точно иметь характеристику при одной (требуемой) частоте.

Внешние характеристики генератора с параллельным возбуждением пред­ставлены на рис. 10.24. Напряжение на выходе генератора уменьшается при увеличе­нии тока нагрузки под действием реакции якоря, уменьшения напряжения в цепи якоря и уменьшения тока возбуждения. При насыщении магнитной цепи с увеличением тока нагрузки напряжение генера­тора уменьшается (участок АN) в основном за счет увеличения падения напряжения в цепи якоря.

При насыщенной магнитной цепи влияние реакции якоря и уменьшение тока возбуждения более значительные. Напряжение генератора резко уменьшается и ток нагрузки достигает критического значения , а затем уменьшается до тока короткого замыкания , т.е. ЭДС зависит от остаточного маг­нитного потока и сопротивления цепи якоря . Этот режим не является аварий­ным. В случае внезапного короткого замыкания из-за инерционности цепи возбуждения бросок тока короткого замыкания может в десятки раз пре­высить номинальный ток нагрузки.

Рис. 10.25

Скоростные характеристики генератора при и (рис. 10.25 а) позволяют установить перегру­зочную способность генератора. Несмотря на высокую перегрузоч­ную способность, генераторы ра­ботают с ограничителем тока. Рис. 10.25 б поясняет изменение поля возбуждения для поддержа­ния неизменным напряжения на выходе гене­ратора при .

Конструктивные особенно­сти автотракторных генераторов постоянного тока обусловлены только технологией массового производства и условиями экс­плуатации. Генераторы мощностью до 400 Вт выполняют двухполюсными, бо­лее 400 Вт – четырехполюсными.