Характеристики двигателей постоянного тока последовательного возбуждения

Свое название двигатели последовательного возбуждения получили от способа включения обмотки возбуждения, которая соединяется последовательно с якорем. Как следует из рис. 2.14, токи якоря и возбуждения равны. Для двигателя последовательного возбуждения справедливы формулы (2.9) — (2.12). Однако следует что в сопротивление якорной цепи R* в этом случае входит сопротивление возбуждения, а поток машины изменяется с изменением якорного тока kO=f(/я) и определяется нелинейной зависимостью типа показанной на рис. 2.6. Поэтому механические и электромеханические характеристики рассчитываются графоаналитическим методом на основе поставляемых заводом-изготовителем и приводимых в справочной литературе универсальных характеристик в долях номинальных значений величин для серии двигателей.
Вид характеристик двигателей постоянного тока последовательного возбуждения можно установить, полагая кФ—/я, т. е. пренебрегая насыщением и принимая характеристику намагничивания линейной. Тогда поток машины будет пропорционален якорному току, где LB — индуктивность обмотки возбуждения. Уравнение электромеханической характеристики (2.10) можно записать в виде.
Выражение представляет собой уравнение гиперболы с двумя асимптотами /я=0 и со=В, представленной на рис. 2.15 штриховой линией, и является идеализированной электромеханической характеристикой.
Реальная электромеханическая характеристика двигателя последовательного возбуждения несколько отличается от идеализированной. Номинальный ток возбуждения, равный якорному, соответствует приблизительно колену кривой намагничивания (см. рис. 2.6). Поэтому реальная скоростная характеристика 1 на рис. 2.15 в области токов /я<0,5/цом близка к идеализированной, поскольку здесь почти не нарушается линейная связь между потоком и током возбуждения. Реальная и идеализированная характеристики совпадают также в точке короткого замыкания (о)=0; hi=U/Ra), положение которой, так же как и в двигателях независимого возбуждения, не зависит от потока. Для определения положения реальной электромеханической характеристики в областях 0,5 /ном<^я</к и /я>/к выражение.
Вследствие насыщения при /я>0,5 /ном уменьшается L„. Поэтому при 0,5/„ом</я</к выполняются неравенства и/1я>Я я и to>0 — реальная характеристика лежит выше идеализированной;! при /я>/к будем иметь 1///я</?я и со<0 — реальная характеристика лежит ниже идеализированной. Реальная электромеханическая характеристика при токах, превосходящих, практически линейна. Отметим, что при включении в якорную цепь дополнительных резисторов электромеханические характеристики будут иметь вид кривых.
Так как с ростом тока якоря увеличивается поток возбуждения, то для линейного участка кривой намагничивания существует квадратичная зависимость а при насыщении зависимость между Ми/ вырождается в близкую к линейной. На рис. 2.16 приведены универсальные.
Следует отметить, что на универсальных характеристиках по оси ординат откладываются значения момента в долях номинального момента на валу двигателя, который, как указывалось выше, отличается от электромагнитного момента на значение момента потерь. Этим объясняется пересечение зависимостей в точке с координатами 1, 1, тогда как вследствие реакции якоря и потерь кривая проходит несколько ниже этой точки.