Последовательное включение двигателей

Этот весьма распространенный случай включения двигателей для вспомогательных механизмов прокатных станов, а так же для главных приводов прокатных станов при использовании двухякорных двигателей.

На рис. 2.6 показана схема включения двух якорей двигателей с независимым возбуждением и даны необходимые обозначения. Ток якоря I_Я общий, скорость вращения ω_С одинакова для двух якорей.

Рисунок 2.6

Рассмотрим случай, когда параметры двигателя удовлетворяют соотношениям: Ф₁=Ф₂=Ф; R_Я1>R_Я2.

В этом случае механические характеристики двигателей имеют различную жесткость, и распределение нагрузок на первый взгляд происходит в соответствии с жестокостями этих характеристик (то есть, как и ранее на рис. 2.2 M₁≠M₂). Однако, при Ф₁=Ф₂, момент M₁=CФ₁I_Я=CФ₂I_Я=M₂, то есть моменты включенных последовательно и механически связанных двигателей при равных потоках, должны быть равны. Таким образом, задача о распределении нагрузок в этом случае кажется парадоксальной. Однако никакого парадокса нет, так как при последовательном соединении двигателей происходит перераспределение напряжений на их якорях в соответствии с величинами R_Я1 и R_Я2:

Так как R_Я1>R_Я2, то U₁>U₂, и происходит смещение характеристик (рис. 2.7).

Рисунок 2.7

На этом рисунке механические характеристики двигателей 1 и 2, построенные с учетом перераспределения напряжения на сопротивлениях R_Я1>R_Я2, обозначены как 1' и 2'.

Это приводит к автоматическому выравниванию нагрузок. В точке «а» пересечения смешанных характеристик 1' и 2' М₁=М₂=М. Скорости идеального холостого хода каждого из двигателей так же меняются:

.

Аналогично происходит автоматическое выравнивание нагрузок при последовательном включении якорей двигателей с последовательным и смешанным возбуждением.

Если двигатели на связаны жестко общим валом, то последовательное включение их якорей в сеть недопустимо, так как из-за или произойдет резкое рассогласование нагрузок. В этом случае одна из машин остановится и будет стоять под током, а вторая будет вращаться с двойной скоростью.