Ток. Частота вращения. Саморегулирование двигателей постоянного тока.

Составим второе уравнение Кирхгофа для цепи якоря электродвигателя.

Эквивалентная схема замещения цепи якоря.

U – напряжение источника питания;

I _я – ток якоря;

r _я – сопротивление проводников обмотки якоря;

E – ЭДС индукции наводимая в проводниках обмотки якоря при их движении в постоянном магнитном поле. Эта ЭДС направлена против тока якоря и называется противоЭДС.

;

.

Двигателям постоянного тока, как и всем двигателям присуще свойство саморегулирования. Свойство саморегулирования заключается в том, что двигатель самостоятельно развивает такой вращающий момент, который требует от него рабочая машина.

M _с – тормозной момент, момент сопротивления рабочей машины. Его физическая природа зависит от типа рабочей машины.

.

В соответствии со вторым законом Ньютона ускорение равно нулю.

Предположим, что под действием внешних факторов момент сопротивления увеличился M ' _с > M _с. В этом случае под действием более высокого тормозного момента скорость двигателя будет уменьшаться. Уменьшение скорости вызовет уменьшение ЭДС индукции E. Уменьшение индукции приведет к увеличению тока якоря

.

Электромагнитный момент M _э увеличится. Вновь наступит равновесие M ' _э = M ' _с.

Саморегулирование закончиться при:

.

Однако при таком токе двигатель постоянного тока выйдет из строя из-за нарушения работы коллектора. Обычно двигатели постоянного тока рассчитываю таким образом, чтобы они кратковременно выдерживали ток I _я = (2-2,5)· I _ном.

Способы возбуждения двигателя постоянного тока

Двигатели с электромагнитным возбуждением по способу возбуждения подразделяются следующим образом:

· независимого возбуждения;

· параллельного возбуждения;

· смешанного возбуждения;

· последовательного возбуждения

При независимом возбуждении якорь и обмотка возбуждения получают питание от различных источников постоянного тока. Иногда возникает необходимость изменения напряжения на якоре или на обмотке возбуждения, например для изменения скорости вращении.

Параллельное возбуждение. Источник питания один. Якорь и обмотка возбуждения подключаются параллельно.

.

Последовательное возбуждение. Источник питания один.  Обмотка возбуждения и якорь соединены последовательно.

.

Двигатель смешанного возбуждения имеет две обмотки возбуждения. Одна подключается параллельно, другая – последовательно.

Эти двигатели имеют различные характеристики.