Регулирование скорости электродвигателя постоянного тока параллельного возбуждения шунтированием обмотки якоря

При этом способе регулирования используют два резистора ( рис. 3.12 ):

1. резистор r , включенный параллельно обмотке якоря Я ( шунтирующий обмотку якоря );

2. резистор r , включенный последовательно с обмоткой якоря.

Рис. 3.12. Схема включения ( а ) и механические характеристики ( б ) двигателя при шунтировании обмотки якоря

Такой способ регулирования применяют для получения т.н. ползучих характери-

стик, позволяющих получить малые скорости двигателя.

Этот способ на судах получил ограниченное применение, в основном, в электропри-

водах брашпилей, для получения малых ( «ползучих» ) скоростей при выбирании якоря.

Работу схемы на рис. 3.12, а можно описать системой из 3-х уравнений и формулы электромагнитного момента, Первое и второе из уравнений составлено на основнии 2-го закона Кирхгофа, а 3-е – 1-го закона Кирхгофа.

U = I r + I r ; ( 1 )

I r = kω + I r ; ( 2 )

I = I + I ; ( 3 )

М = k I ( 4 ).

Решая эту систему относительно скорости ω, получим уравнения искусственной механической характеристики

ω = - М, ( 2.25 )

где = ω - скорость идеального холостого хода;

М = Δω – перепад скорости,

причем оба параметра соответствуют обычной схеме включения двигателя ( без

резисторов r и r ).

Подставим формулы для ω и Δω в уравнение 2.25, получим

ω = ω - Δω М ( *** )

Для упрощения уравнения используем замену

= k (***)

и введем (***) в (*** ).

Тогда уравнение искусственной механической характеристики получится таким

ω = k ω - Δω М ( ** ).

Поскольку k < 1, то скорость идеального холостого хода при работе на ползучнй характеристике меьше чем на естественной. Физически это объясняется тем, при работе на искусственной характеристике напряжение на обмотке якоря двигателя меьше напряжения сети из-за падения напряжения на последовательном резисторе r .

Поскольку ( r + r ) > ( r + k r ) > r , перепад скорости на ползучей характери-

стике больше, чем на естественной характеристике и меньше, чем при включении только одного последовательного резистора r . Физически это означает, что «ползучая» характе-

ристика более жестка, чем реостатная механическая характеристика при одном и том же значении сопротивления резистора r .

Таким образом, этот способ регулирования сочетает два способа:

1. регулирования изменением напряжения на якоре;

2. реостатного регулирования ( введением резистора последовательно с обмоткой якоря ).