Регулирование угловой скорости двигателя изменением тока возбуждения является одним из наиболее простых и экономичных способов. Мощность, потребляемая обмоткой возбуждения двигателя, составляет примерно 2—2,5 % мощности двигателя, поэтому этот способ находит широкое применение в современной практике электропривода.
Принципиальные схемы электропривода при регулировании тока возбуждения показаны на рис. а, б. Ток возбуждения регулируется или с помощью резистора (рис а) в случае двигателей малой мощности, или :посредством регулятора напряжения РП (рис. б).
Проанализируем уравнение механической характеристики (5). От Ф зависит как скорость идеального холостого хода, так и жесткость характеристики β. Поток Ф может только уменьшаться.
Ф<Фном
Большой магнитный поток недостижим из-за перегрева.
Ф3< Ф2< Ф1< Фном
Уменьшение Ф увеличивает ω0 и уменьшает скорость (увеличивает наклон характеристики)
Ослабление потока ниже допустимого предела может привести к тому, что двигатель пойдет вразнос.
В приводах предусматривается реле обрыва поля (РОП), которое отвечает за отключение установки при пропадании Iв.
Все естественные характеристики группируются выше естественной. Поэтому эту зону принято называть II зоной, а привод с регулируемым возбуждением – двухзонным.
В обычных сериях двигателей можно ослаблять поток в 2-3 раза Þ угонная скорость wmax=(2…3)wном – ограничение по скорости.
Ослабляя поле, получаем скорости выше естественных характеристик. Эту зону регулирования принято называть второй зоной.
Системы с регулированием скорости возбуждением называются двухзонными. Это системы с постоянным потоком.
Регулирование во второй зоне сопровождается уменьшением допустимого момента.
Уменьшим поток в 2 раза:
Кривая допустимых моментов:
Регулирование во второй зоне соответствует нагрузке типа постоянство мощности, а в первой – постоянство момента.
Таким образом регулирование возбуждения позволяет экономить мощность двигателя, если характер нагрузки – постоянство мощности.