Содержание  
< назад вперед >

§ 139. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ C ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

Схема двигателя с последовательным возбуждением показана на рис. 319. У двигателей этого типа обмотки якоря и возбуждения соединены последовательно. Поэтому ток, протекающий по обеим обмоткам двигателя, будет одинаков.

Так как при малых насыщениях стали магнитопровода двига­теля магнитный поток пропорционален току якоря:

то вращающий момент двигателя

можно считать пропорциональным квадрату тока якоря:

Квадратичная зависимость момента вращения от тока в обмотке якоря позволяет двигателю с последовательным возбуждением резко увеличивать с нагрузкой свой момент вращения. Это особенно ценно при пуске двигателя в ход, когда он должен быстро прео­долеть инерцию нагрузки на его валу.

У двигателя с параллельным возбуждением момент вращения пропорционален первой  степени тока.  Поэтому при  одинаковом пусковом токе и при про­чих равных условиях двигатель с последовательным возбуждением разовьет больший   вращающий   мо­мент,  чем двигатель с па­раллельным возбуждением. Скорость вращения дви­гателя с последовательным возбуждением с нагрузкой резко   меняется,   так   как вместе с изменением  тока якоря меняется магнитный поток  полюсов.   Из   фор­мулы видно, что при постоянном напряжении сети скорость вращения двигателя обрат­но пропорциональна вели­чине   магнитного   потока.

Поэтому нагруженный дви­гатель,   потребляющий   из сети большой   ток,   имеет значительный    магнитный поток   и   небольшую  ско­рость. При уменьшении на­грузки на валу ток якоря уменьшается,     магнитный поток  также  уменьшается и скорость вращения дви­гателя увеличивается.

Поэтому, если нагрузку на валу двигателя с последовательным возбуждением сильно уменьшить или снять полностью, ток якоря и поток Ф сильно уменьшатся и, как видно из последней формулы, скорость вращения двигателя возрастает до недопустимо большой величины, опасной для механической прочности двигателя. Поэ­тому работа двигателя с последовательным возбуждением вхоло­стую или при малой нагрузке недопустима, так как ему грозит «разнос» от чрезмерного повышения скорости вращения. Двигатели этого типа нельзя соединять с механизмом при помощи ремня, так как обрыв или соскакивание ремня приведет к разгрузке и «раз­носу» двигателя.

Регулировка скорости вращения двигателя с последовательным возбуждением   производится   или   путем   изменения   напряжения, питающего двигатель, или изменением магнитного потока полюсов.

Для регулировки скорости вращения по первому способу в цепь двигателя включают особый регулировочный реостат (помимо пускового) или устанавливают один реостат, который мог бы слу­жить как пусковым, так и регулировочным. Этот способ регулировки неэкономичен, так как в реостатах теряется много энергии на тепло. Регулировку магнитного потока полюсов, а вместе с этим и регулировку скорости двигателя можно производить при помощи реостата, включенного параллельно обмотке возбуждения двига­теля. Меняя сопротивление реостата, можно менять ток, ответ­вляющийся в обмотку возбуждения.

Способность двигателя с последовательным возбуждением раз­вивать большой вращающий момент при пуске в ход используется для электропривода установок электрифицированного транспорта и грузоподъемных механизмов.

Двигатели с последовательным возбуждением применяются в качестве тяговых двигателей электровозов, поездов метрополи­тена, трамвая, электрических подъемных кранов и т. п.