Частоту вращения можно регулировать тремя способами:
1. Включением добавочного реостата Rдоб в цепь обмотки якоря;
2. Изменением магнитного потока Ф;
3. Изменением питающего напряжения U.
На примере двигателя с параллельным возбуждением рассмотрим принципиальные особенности, свойственные этим способам регулирования.
Включение реостата в цепь якоря. При включении реостата в цепь якоря частота вращения с ростом нагрузки уменьшается более резко, чем при работе двигателя без реостата.
Это показано на рис. 259, где приведены скоростные и механические характеристики двигателя с параллельным возбуждением:
1 - естественная (при Rдоб = 0);
2 - реостатная (при Rдоб > 0).
Частоты вращения при холостом ходе для обеих характеристик равны, значения An (уменьшение частоты вращения при нагрузке) различны. При одном и том же токе якоря Δnест /Δnреост = ΣRa /(ΣRa + Rдоб ). Чем больше добавочное сопротивление Rдоб, тем круче с увеличением нагрузки падает частота вращения.
Механические характеристики n = f(M) двигателя с параллельным возбуждением можно получить из скоростных характеристик n = f(Ia) путем изменения масштаба по оси абсцисс, так как для двигателя этого типа М = сМФIa = cIa (момент пропорционален току якоря).
Основным недостатком данного метода регулирования является возникновение больших потерь энергии в реостате (особенно при низких частотах вращения), что видно из соотношения
Δn/n0 = Ia(ΣRa + Rдоб)/U = Ia2(ΣRa + Rдоб)/(UIa) = Δ Рэл /Р1,
где Δ Рэл — электрические потери в цепи якоря; Р1 — мощность, подведенная к якорю.
Решая уравнение относительно Δ Рэл , получаем
Δ Рэл = Р1Δn/n0 = Р1 (n0 - n)/n0,
т.е. с уменьшением частоты вращения якоря потери линейно возрастают.
Рис. 259. Скоростные и механические характеристики двигателя с параллельным возбуждением при регулировании частоты вращения путем включения реостата в цепь якоря |
|
Очевидно, что данный способ позволяет только уменьшать частоту вращения (по сравнению с частотой при естественной характеристике). Иногда существенным является то обстоятельство, что при включении в цепь якоря значительного сопротивления характеристики двигателя становятся крутопадающими (мягкими), вследствие чего небольшие изменения нагрузочного момента приводят к большим изменениям частоты вращения. | 