Основные энергетические режимы электродвигателей постоянного тока

Рассмотренный способ регулирования  весьма прост и экономичен, поэтому  его широко применяют на практике. Однако при этом регулирование частоты  вращения можно осуществить только в сравнительно небольшом диапазоне; обычно n_max/n_min = 2 ÷ 5. Нижний предел n_min ограничивается насыщением магнитной цепи машины, которое не позволяет увеличивать в значительной степени магнитный поток. Верхний предел n_max определяется условиями устойчивости (при сильном уменьшении Ф двигатель идет в «разнос»), а также тем, что при глубоком ослаблении возбуждения резко увеличивается искажающее действие реакции якоря и возрастает реактивная ЭДС, что повышает опасность возникновения искрения на коллекторе и появления кругового огня. Поэтому двигатели, предназначенные для работы в режимах глубокого ослабления возбуждения, должны иметь компенсационную обмотку и пониженное значение реактивной ЭДС при номинальном режиме.

Изменение питающего  напряжения на зажимах якоря. При изменении питающего напряжения от U₁ до U₂ частоты вращения определяются соответственно формулами

(8.116)

п₁ = (U₁ - I_a ΣR_a )/(с_еФ) = U₁/(c_eФ)- I_a ΣR_a /(с_еФ) = п₀₁ - Δп₁;

(8.117)

п₂ = (U₂ - I_a ΣR_a)/(с_еФ) = U₂/(c_eФ) - I_a ΣR_a /(с_еФ) = п₀₂ - Δп₂.

В двигателе с параллельным возбуждением частота вращения при  холостом ходе изменяется пропорционально  изменению напряжения, т. е. n₀₂/n₀₁ = U₂/U₁, а уменьшение частоты вращения, обусловленное воздействием нагрузки, при М_н = const остается неизменным: Δn₁ = Δn₂ = const. В связи с этим скоростные характеристики двигателя с параллельным возбуждением представляют собой семейство параллельных прямых 1, 2 и 3 (рис. 8.70, а). Механические характеристики n =f(M) получаются из скоростных путем изменения масштаба оси абсцисс, так как момент пропорционален току якоря.

Скоростные и механические характеристики двигателя с последовательным возбуждением строят аналогично (рис. 8.70, б). Регулирование частоты вращения двигателя путем измене¬ния напряжения на зажимах якоря обычно ведут «вниз», т. е. уменьшают напряжение и частоту вращения по сравнению с номинальными.

Изменение направления  вращения. Чтобы изменить направление вращения двигателя, необходимо изменить направление электромагнитного момента М, действующего на якорь. Как следует из (8.84), это можно осуществить двумя способами: путем изменения направления тока I_ав обмотке якоря или изменения направления магнитного потока Ф, т. е. тока возбуждения. Для этого переключают провода, подводящие ток к обмотке якоря или обмотке возбуждения.