Выведенные выше уравнения скоростной и механической характеристик для электродвигателей с параллельным и последовательным возбуждением полностью справедливы и для электродвигателей со смешанным возбуждением.
Они могут быть легко выведены из выражений, составленных на основе законов Кирхгофа, и имеют следующий вид.
По указанным уравнениям могут быть построены скоростные и механические характеристики электродвигателя в любом режиме. Правда, построение характеристик по уравнениям (71) — (74) осложняется тем, что магнитный поток возбуждения для рассматриваемых электродвигателей не является величиной постоянной, а определенным образом зависит от нагрузки (см. рис. 32, а). Выразить аналитически магнитный поток через ток якоря в простой форме и с достаточной степенью точности не представляется возможным, поэтому обычно для практического построения скоростных и механических характеристик уравнениями (71) — (74) не пользуются. На практике используется естественная скоростная характеристика n = f (Iя), приводимая для каждого типа электродвигателя в каталогах. Эта характеристика имеет вид, показанный на рис. 33. В каталогах для каждого типа электродвигателя приводятся также зависимости М=f (Iя), имеющие вид, показанный на рис. 32, б.
Располагая характеристиками п = f(Iя) и М = f(Iя), нетрудно построить естественную механическую характеристику электродвигателя п = f(М), которая по виду не отличается от естественной скоростной характеристики.
Анализируя уравнения (71) —(74), нетрудно заметить, что при работе вхолостую (Iя?0) магнитный поток электродвигателя Ф0 >0 (см. рис. 32, а) и создается током параллельной обмотки возбуждения (Ф0 = Фшов). Поэтому электродвигатель со смешанным возбуждением, в отличие от электродвигателей с последовательным возбуждением, имеет конечную скорость холостого хода n0, которую можно получить, приняв Iя = 0 (или М = 0) в любом из уравнений (71) — (74):
Обычно для крановых электродвигателей со смешанным возбуждением n0 ? 1,5 пн. Таким образом, данные электродвигатели можно пускать в ход, не опасаясь разноса; они могут, так же как и электродвигатели с параллельным возбуждением, автоматически переходить в режим торможения с отдачей энергии в сеть при увеличении их скорости выше скорости п0.
Уравнения (71)—(74) показывают, что при увеличении нагрузки скорость электродвигателя уменьшается от По не только за счет увеличения падения напряжения в сопротивлении цепи якоря, но и за счет увеличения магнитного потока. Поэтому скоростные и механические характеристики рассматриваемого электродвигателя получаются менее жесткими, чем у электродвигателя с параллельным возбуждением, имеющего постоянный магнитный поток. По мере роста нагрузки и связанного с этим насыщения магнитной цепи жесткость характеристики повышается. Характеристики электродвигателя со смешанным возбуждением занимают промежуточное положение между характеристиками электродвигателей с параллельным и последовательным возбуждением. На рис. 34 для сравнения показаны естественные характеристики электродвигателей всех трех типов.
Если в номинальном режиме большая часть полезного магнитного потока электродвигателя создается параллельной обмоткой возбуждения, то его характеристики приближаются по виду к характеристикам электродвигателя с параллельным возбуждением. В противном случае характеристики будут приближаться, по виду к характеристикам электродвигателя с последовательным возбуждением. Как указывалось, для подъемно- транспортных машин выпускаются электродвигатели, в которых половина ампер-витков возбуждения создается параллельной обмоткой, а половина — последовательной. Следовательно, характеристики таких электродвигателей должны занимать какое-то среднее положение между характеристиками ранее рассмотренных электродвигателей, т. е. быть менее жесткими, чем у электродвигателей с параллельным возбуждением, и более жесткими, чем у электродвигателей с последовательным возбуждением, у которых при изменении нагрузки магнитный поток изменяется в более широких пределах.
|