Серийни възбуждащи двигатели
Естествена скорост и механични характеристики, област на приложение
В двигателите с последователно възбуждане токът на котвата е едновременно и токът на възбуждане: iw = Ia = I. Следователно потокът Фδ варира в широки граници и може да се запише, че
Коефициентът на пропорционалност kF в значителен диапазон на натоварване, при I (0,8 - 0,9) Поради наситеността на магнитната верига, kF започва леко да намалява.
Когато използваме отношение (1) за двигател с последователно възбуждане вместо изрази (7), (9) и (8), представени в статията "Обща информация за двигателите с постоянен ток", получаваме
Характеристиката на скоростта на двигателя [виж израза (2)], показана на фигура 1, е мека и хиперболична. При kФ = const, формата на кривата n = f (I) е показана с пунктирана линия. При ниско I скоростта на двигателя става неприемливо висока. Следователно работата на двигатели с последователно възбуждане, с изключение на най-малките, не е разрешена на празен ход и използването на ремъчно предаване е неприемливо. Обикновено минимално допустимото натоварване P2 = (0,2 - 0,25) Pn.
Естествената характеристика на двигателя с последователно възбуждане n = f (M) в съответствие с отношение (3) е показана на фигура 3 (крива 1).
Тъй като M ∼ I за двигатели с паралелно поле и около M ∼ I ² за серийни полеви двигатели и I = (1,5 - 2,0) Iн е разрешено по време на стартиране, серийните полеви двигатели развиват значително по-висок стартов момент в сравнение с паралелните полеви двигатели. . В допълнение, за двигатели с паралелно възбуждане, n ≈ const, и за двигатели с последователно възбуждане, съгласно изрази (2) и (3), приблизително (при Rа = 0)
Следователно, при паралелни двигатели на възбуждане
и за двигатели с последователно възбуждане
По този начин при последователни двигатели с възбуждане, когато въртящият момент на натоварване Mst = M се променя в широк диапазон, мощността варира в по-малък диапазон, отколкото при паралелните възбуждащи двигатели.
Следователно претоварването с въртящ момент е по-малко опасно за двигатели със серийно възбуждане. В това отношение двигателите със серийно възбуждане имат значителни предимства в случай на тежки условия на пускане и промени в въртящия момент на натоварване в широк диапазон. Те се използват широко за електрическа тяга (трамваи, метро, тролейбуси, електрически локомотиви и дизелови локомотиви по железниците) и в подемни и транспортни инсталации.
Обърнете внимание, че когато скоростта на въртене се увеличи, двигателят с последователно възбуждане не превключва в режим на генератор. На фигура 1 това е очевидно от факта, че характеристиката n = f (I) не пресича оста на ординатите. Физически това се обяснява с факта, че при превключване в режим на генератор, за дадена посока на въртене и дадена полярност на напрежението, посоката на тока трябва да се промени в противоположна и посоката на електромоторната сила (ЕРС) Ea и полярността на полюсите трябва да остане непроменена, но последната при промяна на посоката на тока в намотката на полето е невъзможна. Следователно, за да се прехвърли двигателят с последователно възбуждане в режим на генератор, е необходимо да се превключат краищата на намотката за възбуждане.