Механические характеристики двигателя последовательного возбуждения

В двигателе с последовательным возбуждением поток и момент зависят от тока якоря. Поэтому механические характеристики машины определяются выражением

. (3.14)

Форма этих характеристик (рис. 3.14) при малых нагрузках имеет гиперболический характер, что говорит о необходимости исключения такого режима работы машины.

У двигателей независимого (параллельного) возбуждения Μ ~ I_я, а у двигателей последовательного возбуждения приблизительно M ~ I_я². Поэтому двигатели последовательного возбуждения при пуске развивают значительно больший момент.

Следовательно, при изменении момента нагрузки в широких пределах диапазон изменения мощности у двигателей с последовательным возбуждением значительно меньше, что и обусловило их широкое использование в тяговом электроприводе.

Так как рассчитать механические характеристики двигателя последовательного возбуждения, в связи с нелинейностью кривой намагничивания машины, весьма затруднительно, то в каталогах приводятся естественные характеристики ω = f(I_я) и М = f(I_я).

Вид статических характеристик двигателя постоянного тока последовательного возбуждения при различной величине сопротивления в цепи якоря и величины питающего напряжения показаны на рис. 3.14 а, б.

Из этих характеристик видно, что с уменьшением питающего напряжения уменьшается и скорость, жесткость же механических характеристик практически не меняется. Характеристика при U_я = 0соответствует режиму динамического торможения двигателя при замкнутой накоротко якорной цепи. Очевидно, что тормозной момент в этом случае возможен лишь при самовозбуждении машины.

Существуют два условия самовозбуждения:

1) направление вращения машины в режиме торможения должно быть противоположно направлению в режиме двигателя. Поэтому для обеспечения режима торможения необходимо поменять полярность выводов обмоток либо якоря, либо возбуждения;

2) самовозбуждение возникает лишь при определенной скорости вращения якоря машины. При увеличении сопротивления в цепи якоря величина критической скорости (т.е. минимальной скорости, при которой еще возможно самовозбуждение) также возрастает.

Рис. 3.14. Характеристики двигателя постоянного тока последовательного возбуждения при различной величине сопротивления в цепи якоря

(а) и величины питающего напряжения (б)