Электроприводы с двигателями постоянного

Тока поcледовательного возбуждения

Особенности работы ДПТ ПВ

Двигатели постоянного тока последовательного возбуждения широко применяют на электротранспорте, в приводе подъемно-транспортных механизмов. Необходимо отметить, что такие двигатели применяют в качестве стартеров для двигателей вну­треннего сгорания. Двигатели последовательного возбуждения надежны по сравнению с другими машинами постоянного тока, так как они имеют обмотку возбуждения, выполненную проводом большого сечения, и с малыми напряжениями между витками. Схема включения в сеть приведена на рис.3.1, откуда видно, что ток возбуждения равен току якоря, который зависит от нагрузки двигателя. Во время работы ток якоря изменяется от холостого хода до номинального значения ( и более), следовательно, изменяется и поток возбуждения.

Рис. 3.1. Схема включения ДПТ ПВ: ОВ – обмотка возбуждения;

Я – обмотка якоря.
Вследствие этого невозможно дать аналитические выражения механической и электромеханической характеристик для конкретного двигателя, по которым можно было бы построить их графики. Для анализа механической характеристики машины постоянного тока последовательного возбуждения реальный график намагничивания заменяют идеализированным - ломаным, линейным (рис.3.2).

Рис. 3.2. Кривые намагничивания машин постоянного тока

последовательного возбуждения: 1 – идеализированная характери

стика; 2 – реальная характеристика.

Предположим, что двигатель работает на идеализированной характеристике (а) с нагрузкой , меньшей (система не насыщена). Так как эта часть характеристики линейна, то

Ф = кI, (3.1)
где к – коэффициент пропорциональности, к = Ф /Iн.
Электромагнитный момент:
М = сФI = скI. (3.2)
Уравнение ЭДС:
. (3.3)
где R - сопротивление якорной цепи.
Из выражения (3.3) определяем электромеханическую

характеристику:
(3.4)
Из уравнения электромагнитного момента определим значение тока и подставим его в выражение электромеханической характеристики:

(3.5)
Зависимость между моментом и частотой вращения при насыщенной магнитной системе имеет гиперболический характер. Это справедливо для малонагруженных электрических двигателей, ток которых меньше номинального. При токе больше номинального наступает насыщение, поток двигателя не изменяется и механическая характеристика практически становится линейной. На холостом ходу остаточный поток равен (0,02…0,09)Ф, следовательно, и характеристика а этой части становится близкой к линейной. Таким образом, характеристику двигателя постоянного тока можно разделить на три участка: 1, II, III (рис.3.3).

Нижний участок характеристики – 1 от = 0 до линейный и соответствует насыщению магнитной цепи машины (Ф = const).

Средний – П - соответствует гиперболической зависимости момента от частоты вращения, для которой ось ординат является

асимптотой.

Рис. 3.3. Механическая характеристика двигателя последовательного

возбуждения.

Верхний - Ш участок имеет почти линейный характер и соответствует остаточному магнитному потоку. Особенностью механической характеристики двигателя последовательного возбуждения является ее большая крутизна в области малых значений момента.
Значительное увеличение частоты вращения при малых нагрузках обусловливается соответствующим уменьшением магнитного потока.
Уравнение (3.5) дает лишь общее представление о механической характеристике двигателя последовательного возбуждения. При расчетах этим уравнением пользоваться нельзя, так как машин с ненасыщенной магнитной системой обычно в современной практике не строят. Вследствие того, что реальные механические характеристики сильно отличаются от кривой, выраженной уравнением (3.5), построение характеристик приходится выполнять графо-

аналитическими способами.