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 IЯ общий, скорость вращения ωС одинакова для двух якорей.
Рисунок 2.6
Рассмотрим случай, когда параметры двигателя удовлетворяют соотношениям: Ф1=Ф2=Ф; RЯ1>RЯ2.
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=CФ1IЯ=CФ2IЯ=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 RЯ1 и RЯ2:
Так как RЯ1>RЯ2, 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 RЯ1>RЯ2, 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.