Двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением.

Схема включения ДПТ с последовательным возбуждением представлена на рис.3.10. Основной особенностью такого двигателя является включение обмотки возбуждения последовательно с обмоткой якоря, вследствие чего ток якоря одновременно является и током возбуждения. Уравнение статической механической характеристики для такого двигателя получается также из уравнения равновесия напряжений для якорной цепи, учитывая тот факт, что магнитный поток является функцией тока якоря:

ω = U / [kФ(I_Я)] – MR/[kФ(I_Я)]²

. (3.17)

Рисунок 3.10 – Схема включения (а) и кривая намагничивания (б) ДПТ с

последовательным возбуждением

 

 

Магнитный поток Ф и ток якорной обмотки I_Я связаны между собой зависимостью, называемой «кривая намагничивания»,представленной на рис3.10.

В общем случае эта кривая не имеет точного аналитического выражения. Тм не менее ее можно представить прямой линией(пунктирная линия на рисунке), применив метод линейной аппроксимации, и получить следующее соотношение:

Ф = βIЯ, где β = tgφ.

При принятой аппроксимации момент ДПТ является квадратичной функцией тока якоря М = kβI_Я². Подставляя полученное выражение в уравнение (3.17),получим уравнение механической характеристики в виде

____

ω = U / √kβM - R/kβ (3.18)

 

Рисунок 311 – Статические механические арактеристики

(а) –полная и (б) – естественная

 

Согласно уравнения (3.18) механическая характеристика имеет вид гиперболы (рис.3.11) с асимптотами: ось ординат и горизонталь ω = - R/kβ. Особенностью такого ДПТ является отсутствие у него генераторного режима рекуперативного торможения (работа параллельно с сетью). Характеристики ДПТ не пересекают ось скорости и не переходят во второй квадрант. Для ДПТ с последовательным возбуждение не может быть однозначно определена скорость идеального холостого хода ω0, так как теоретически при Ф→ 0, а ω₀→∞. Отметим, что из-за наличия потока остаточного намагничивания Фост скорость холостого хода будет ω₀ = U/kФ_ост. Остальные режимы работы ДПТ с последовательным возбуждением аналогичны режимам работы ДПТ с независимым возбуждением и регулирование координат может осуществляться теми же способами (рис3.12).

 

Рисунок 3.12 – Искусственные механические характеристики ДПТ с последовательным возбуждением при изменении: (а) – напряжения питания, (б) – сопротивления якорной цепи и (в) – магнитного потока.