Электромагнитные устройства и электрические машины. Электрические трансформаторы. Информационные электрические машины. Информационные микромашины и синхронные микродвигатели, страница 29

Анализируя представленные характеристики  можно видеть три принципиальных возможности регулирования частоты вращения.  Это изменение питающего напряжения, изменение магнитного потока и изменение сопротивления цепи якоря.  (3)

П2 Регулирование скорости двигателя постоянного тока параллельного и независимого возбуждения регулированием сопротивления в цепи якоря

Изменяя сопротивление  цепи якоря за счет введения последовательно с якорем переменного резистора (реостата) можно добиться изменения наклона  характеристик ,описываемых уравнениями  (1) и (2).

Когда сопротивление реостата равно нулю, то такая механическая характеристика называется естественной.  Наклон естественной характеристики самый маленький по сравнению с искусственными характеристиками , у которых сопротивление реостата отлично от нуля. Диапазон регулирования, то есть степень изменения частоты вращения при изменении сопротивления реостата зависит не только от изменяемого сопротивления, но и от величины вращающего момента. На холостом ходу изменением сопротивления изменения частоты вращения ротора добиться нельзя. Диапазон регулирования пропорционален нагрузке двигателя, то есть моменту сопротивления на его валу. (4) Регулирование способом введения регулировочного реостата в цепь якоря является  не экономичным   регулированием из-за больших потерь энергии в реостате.

 П3 Регулирование  скорости двигателя постоянного тока независимого и параллельного возбуждения изменением напряжения и изменением магнитного потока

При увеличении напряжения питания двигателя механическая характеристика сдвигается  выше, а при уменьшении ниже характеристики , полученной при номинальном напряжении.

Так как напряжение присутствует только в первом члене равенства (2),  то характеристика имеет одинаковый наклон.

Регулирование изменением напряжение возможно только в сторону уменьшения скорости, из-за того, что напряжение двигателя выше номинального  представляет  известную опасность.

При регулировании скорости двигателя изменением магнитного потока точка холостого хода двигателя с  большим потоком лежит  ниже, а с меньшим потоком выше двигателя с номинальным возбуждением (рисунок 37 ).

Рис. 37 Регулирование ДПТ  независимого возбуждения изменением магнитного потока

При регулировании магнитным потоком наклон механических характеристик  меняется, так как магнитный поток присутствует и в первом и во втором члене правой части равенства (1). При этом ослабление магнитного поля ведет к росту скорости в области малых моментов, и уменьшению скорости в зоне больших моментов ( рисунок 37  ). Изменения магнитного потока добиваются за счет включения  регулируемого сопротивления (реостата)  в обмотку возбуждения. Этот способ регулирования более экономичный ,чем регулирование реостатом цепи якоря, так как мощность обмотки возбуждения много меньше мощности якорной цепи. Диапазон регулирования ограничивается, с одной стороны, насыщением магнитной цепи, а с другой возможностью неустойчивости работы при малом магнитном потоке.(5)  Обычно диапазон регулирования скорости 2 - 5.

П4 Регулирование скорости, скоростные и механические характеристики сериесных двигателей.

Если не учитывать насыщение полюсов то магнитный поток сериесного двигателя пропорционален току якоря   .

Отсюда, уравнение скоростной характеристики (1) ,  для сериесного двигателя будет иметь вид:

 (6)

Так как момент для сериесного двигателя зависит от тока в квадрате то уравнение  механической характеристики сериесного двигателя имеет вид                           (7)

Следовательно, механическая характеристика сериесного двигателя представляет собой  гиперболу, не пересекающую оси скоростей (рисунок 38).

Рис. 38 Механические характеристики ДПТ последовательного возбуждения  при изменении сопротивления в цепи якоря

При малых нагрузках обороты двигателя могут быть недопустимо высоки. Говорят , что двигатель идет  в “разнос”. При больших нагрузках участок характеристики почти линейный.