7.2. Способы возбуждения машин постоянного тока

Возбуждение - это понятие, связанное с созданием основного магнитного поля машины. В машинах с электромагнитным возбуждением основное поле создается обмотками возбуждения. Имеются конструкции, в которых возбуждение создается постоянными магнитами, размещенными на статоре. Различают четыре схемы включения статорных обмоток: с независимым, параллельным, последовательным и смешанным возбуждением.

1) Машины параллельного возбуждения

У этих машин цепь обмотки возбуждения соединяется параллельно с цепью якоря. В этом случае ток возбуждения Iв во много раз меньше тока якоря (0,05-0,01), а напряжение U между выводами цепей якоря и возбуждения одно и тоже. Следовательно, сопротивление обмотки возбуждения (r= ) должно быть относительно велико. Поэтому обмотку возбуждения изготавливают из тонкого провода и с большим числом витков. Благодаря этому она обладает значительным сопротивлением. Характерная особенность – постоянство главного магнитного потока, и его небольшая зависимость от условий нагрузки машины.

2) Машины последовательного возбуждения. В этих машинах ток якоря I я равен току обмотки возбуждения, поэтому обмотка выполняется проводом большого сечения. Значение тока I я в обмотке последовательного возбуждения велико, благодаря чему для получения необходимой М.Д.С. (Iя пос.) достаточно, чтобы эта обмотка имела малое число витковпос. Следовательно, сопротивление обмотки последовательного возбужденияrотносительно мало. Для этих машин характерны изменение в широких пределах главного магнитного потока при изменениях нагрузки машины вследствие изменений тока якоря, который одновременно является и током возбуждения.

3) Машины независимого возбуждения. В этих машинах обмотка возбуждения подключается к независимому источнику электроэнергии, благодаря чему ток в ней не зависит от напряжения на выводах якоря. Характерным для этих машин является независимость главного магнитного потока от нагрузки машины.

4) Машины смешанного возбуждения. В этих машинах на каждом полюсном сердечнике расположены две обмотки.

Обмотка, подключаемая параллельно якорю, является основной. Создаваемая ею М.Д.С. возбуждает главное магнитное поле. Последовательная обмотка лишь дополнительно

воздействует на это магнитное поле.

Зависимость вращающего момента на валу электродвигателя постоянного тока от силы тока в обмотке якоря.

С независимым и параллельным возбуждением

С последовательным возбуждением

Со смешанным возбуждением

Механическая характеристика электродвигателя постоянного тока.

С независимым и параллельным возбуждением

Со смешанным возбуждением

С последовательным возбуждением

7.3 Регулирование частоты вращения двигателей.

В двигателях параллельного возбуждения регулирование частоты вращения производится изменением тока возбуждения, для чего служит реостат Rш в цепи возбуждения при малой нагрузке и холостом ходе сильное уменьшение тока возбуждения или обрыв цепи возбуждения

Регулирование скорости двигателя последовательного возбуждения может быть осуществлено либо путём шунтирования обмотки возбуждения либо путём изменения напряжения на его зажимах.

Двигатель последовательного возбуждения может выдерживать сильные перегрузки, умеренно увеличивая при этом потребление тока. При уменьшении нагрузки на валу он медленно изменяет потребление тока, зато быстро повышает скорость и при нагрузках меньше 25% от номинальной, скорость становиться опасной для механической целостности двигателя (т.е. двигатель идёт в «разнос»).