Регулирование частоты вращения двигателя постоянного тока

Из выражения для скорости вращения двигателя постоянного тока (16.6)

следует, что регулирование n можно производить тремя способами:

а) изменением подводимого к двигателю напряжения сети U;

б) изменением падения напряжения в цепи якоря I _я(R _я + R _ря);

в) изменением магнитного потока Ф.

Первый способ регулирования сложен и дорог в осуществлении и применяется в тех случаях, когда данный двигатель питается от отдельного генератора. Наиболее распространенной в технике системой такого регулирования, позволяющей изменять частоту вращения в широких пределах, является система " генератор-двигатель".

Второй и третий способы широко распространены.

Регулирование частоты вращения двигателя параллельного возбуждения реостатом R _ря, включенным последовательно в цепь якоря, применяется, главным образом, для двигателей малой мощности, так как существенным недостатком такого способа является малая экономичность ввиду больших потерь энергии в самом регулировочном реостате и уменьшения КПД. Этот способ позволяет осуществить регулирование n только в сторону уменьшения (регулирование " вниз") и эффективен только при больших нагрузках (см.рис.16.3).

Регулирование частоты вращения третьим способом - ослаблением потока возбуждения Ф (кривая 2, рис.16.4) - в двигателе параллельного возбуждения осуществляется с помощью реостата R _р, который включается последовательно в цепь обмотки возбуждения (рис.16.1).

Рисунок 16.4 - Регулировочная характеристика

Такой способ регулирования весьма экономичен, так как потери в цепи возбуждения при этом невелики. Регулирование частоты вращения двигателя изменением тока возбуждения возможно, как правило, только в сторону увеличения частоты вращения от ее номинального значения (регулирование " вверх"), так как при номинальной частоте вращения регулировочный реостат R _ш в цепи возбуждения практически выведен. При изменении потока Ф (изменением тока возбуждения I _в) частота вращения двигателя n при постоянном напряжении на зажимах и постоянном моменте сопротивления на валу изменяется примерно по гиперболическому закону (кривая 1, рис.16.4). Это легко пояснить, пользуясь формулой для n (16.6), в которой числитель остается примерно постоянным, а знаменатель, пока магнитная система не насыщена, изменяется пропорционально току возбуждения I _в, т.е.

Текст составил доцент кафедры «Радиоэлектроника»

________Н.В. Руденко