для частоты вращения: п= (U-1ЯЯЯ)/(сеФ). При работе двигателя? последовательного возбуждения главное значение имеет изменение основного магнитного потока полюсов, если не учитывать падения напряжения 1ЯР,Я и реакцию якоря. При малых и средних нагрузках магнитную цепь двигателя можно считать ненасыщенной и в этом случае Ф=йф/Я, следовательно, п= (U-1яР,я)1{сек$1я). Коэффициент пропорциональности £ф в значительном диапазоне нагрузок при /я</ном - практически постоянен и лишь при 1я> (0,8ч-0,9)/Ном вследствие насыщения магнитной цепи &ф начинает несколько уменьшаться.

На рис. 7.10 представлены рабочие характеристики двигателя-последовательного возбуждения. Характеристика частоты вращения - мягкая, т. е. частота вращения резко меняется при изменениях нагрузки, и имеет гиперболический характер. Однако при значительном уменьшении нагрузки двигатель начинает развивать все большую частоту вращения или, как говорят, идет в разнос , что может привести к разрушению машины. Поэтому двигатель последовательного возбуждения нужно ставить в такие условия работы, при которых ни пуск в ход без нагрузки, ни х. х. при работе были бы невозможны. Эти двигатели должны выдерживать без вредных последствий повышение частоты вращения на 20% сверх наибольшей, указанной на заводском щитке, но не более 50% сверх номинальной. Характеристика М=/(/и) При U- l/hom = COnsl двигателя последовательного возбуждения при слабом насыщении стали представляет собой параболу. Так как Ф=кф1п, а Л1=с„/яФ, то М = сы1я2. По мере увеличения тока 1Я двигатель насыщается т. е. Ф=соп5Т, не зависит от тока 1Я и характеристика момента спрямляется, приближаясь к прямой. В этих условиях момент изменяется почти пропорционально току, как у двигателя параллельного возбуждения: М = си1яФ. Свойство двигателя последовательного возбуждения развивать момент, пропорциональный квадрату тока, имеет очень важное значение в тех случаях, когда нужен большой пусковой момент (краны, электровозы), и та?л, где необходима большая перегрузочная способность двигателя. Полезная мощность /32=-М2Й = .М22яп/60 с увеличением нагрузки увеличивается медленнее, чем вращающий момент, вследствие значительного уменьшения частоты Еращения. Подведенная мощность Р\ = = UI, пропорциональная току двигателя, также увеличивается медленнее вращающего момента. Характеристика к. п. д. имеет такой же еид, как и у двигателей параллельного возбуждения.

Регулировочная характеристика двигателя. Частота вращения двигателей последовательного возбуждения регулируется такими же способами, как и у двигателей параллельного возбуждения.

Регулирование частоты Еращения изменением напряжения. Этим способом можно регулировать частоту вращения ниже номинального значения. Рассматриваемый способ применяют в тяговых установках (кранах, метро, трамваях и др.), где устанавливают несколько двигателей, причем на малых частотах вращения их включают последовательно, а на больших - па-

раллельно, одновременно используя и включение регулировочного реостата RVT, как показано на рис. 7.11, с.

Регулирование частоты вращения изменением магнитного потока в о з б у ж д е н и я. При обычной схеме включения обмоток двигателя ток в обмотке возбуждения равен

току якоря. Если замкнуть рубильник Р1 (рнс. 7.11, б), то ток возбуждения уменьшится, увеличивая частоту. При повышении частоты вращения условия коммутации ухудшаются и ограничивают верхний предел частоты вращения якоря, который не превышает 1,4 номинальной. Для оценки этого способа регулирования частоты вращения введено понятие о коэффициенте ослабления поля

о.п - Rm.bl(Rb-t- Rm.s),

где Rm.-b - шунтирующее сопротивление параллельной обмотки возбуждения. Аналогичное увеличение частоты вращения якоря можно получить, если выполнить обмотку возбуждения секционированной, т. е. сделать отводы от некоторых витков обмотки возбуждения и производить изменения н. с. этой обмотки (рис. 7.11, в). Изменение сопротивления регулировочного реостата в цепи якоря также позволяет регулировать частоту вращения двигателя (с7д - напряжение на двигателе).

§ 7.5. Двигатель смешанного возбуждения

Двигатель смешанного возбуждения имеет две обмотки возбуждения, одна Ш из которых включается параллельно обмотке якоря, а вторая С - последовательно (рис. 7.12). Соотношение н. с. обмоток может быть различным, но обычно одна из обмоток создает большую н. с, ее называют основной. Частота вращения двигателя n={U-1яНя)1[се (0>1 + ф2)], где Фь Фг - магнитные потоки параллельной и последовательной обмоток возбуждения соответственно. Знак плюс соответствует согласному включению обмоток возбуждения, когда н. с. обмоток складываются. Поэтому магнитный

Рпс. 7.11. Схемы регулирования частоты вращения двигателя последовательного возбуждения:

а - изменением схемы включения; б - изменением тока возбуждения; в - секционированием обмоткн возбуждения

поток с увеличением нагрузки возрастает, что ведет к уменьшению частоты вращения двигателя. При встречном включении обмоток магнитный поток Ф2 при увеличении нагрузки размагничивает машину (знак минус), увеличивая частоту вращения. При пуске двигателя смешанного возбуждения со встречным включением обмоток возбуждения магнитный поток последовательной обмотки Ф2 может заметно ослабить результирующий поток двигателя и этим

р, м, п, 7]

Рис. 7.12. Схема Рис. 7.13. Рабочие характе-

включения двига- ристики двигателя смешан-теля смешанного ного возбуждения

возбуждения

осложнить процесс пуска. Чтобы избежать этого, последовательную обмотку таких двигателей иногда замыкают накоротко на все время пуска.

Рабочие характеристики двигателя смешанного возбуждения (рис. 7.13) приближаются к характеристикам двигателя параллельного или последовательного возбуждения, смотря по тому, какая из обмоток возбуждения играет основную роль. Этот двигатель имеет ряд преимуществ по сравнению с двигателем последовательного возбуждения. Он может работать вхолостую, так как поток параллельной обмотки Ф1 ограничивает частоту вращения двигателя в режиме х. х. и устраняет опасность разноса . Регулируют частоту вращения реостатом в цепи параллельной обмотки возбуждения. Двигатель смешанного возбуждения применяют тогда, когда требуется значительный пусковой момент, быстрое ускорение при пуске и допустимы относительно большие изменения частоты вращения прн изменении нагрузки. В связи с этим двигатели смешанного возбуждения применяют для привода на постоянном токе компрессоров, станков, прокатных станов, подъемников, электрической тяги и др.