Возбуждения применяются

Двигатели независимого возбуждения находят применение, когда обмотки якоря и возбуждения должны получать питание от различных источников постоянного тока. Это может быть в случае использования двигателей значительной мощности, обмотку якоря которых изготовляют обычно на более высокое напряжение, чем обмотку возбуждения. Кроме того, раздельное питание обмоток якоря и возбуждения применяется для расширения диапазона регулирования частоты вращения и улучшения качества переходных процессов пуска, торможения и реверса двигателей.

В зависимости от преобладания МДС, созданных последовательной или параллельной обмоткой возбуждения, машина по своим характеристикам может быть машиной последовательного возбуждения с небольшой параллельной обмоткой возбуждения или машиной параллельного возбуждения с небольшой последовательной обмоткой возбуждения. В большинстве машин смешанного возбуждения применяется согласное соединение, т. е. МДС двух обмоток складываются. Встречное соединение, при котором МДС обмоток имеют противоположное направление, применяется в немногих специальных случаях.

В зависимости от преобладания МДС, созданных последовательной или параллельной обмоткой возбуждения, машина по своим характеристикам может быть машиной последовательного возбуждения с небольшой параллельной обмоткой возбуждения или машиной параллельного возбуждения с небольшой последовательной обмоткой возбуждения. В большинстве машин смешанного возбуждения применяется согласное соединение, т. е. МДС двух обмоток складываются. Встречное соединение, при котором МДС обмоток имеют противоположное направление, применяется в немногих специальных случаях.

В зависимости от преобладания МДС, созданных последовательной или параллельной обмоткой возбуждения, машина по своим характеристикам может быть машиной последовательного возбуждения с небольшой параллельной обмоткой возбуждения или машиной параллельного возбуждения с небольшой последовательной обмоткой возбуждения. В большинстве машин смешанного возбуждения применяется согласное соединение, т. е. МДС двух обмоток складываются. Встречное соединение, при котором МДС обмоток имеют противоположное направление, применяется в немногих специальных случаях.

Генератор с согласным включением последовательной и параллельной обмоток возбуждения применяется в тех случаях, кбгда необходимо регулировать напряжение потребителя (меняя ток /в.ш при помощи сопротивления гр) или автоматически поддерживать постоянное напряжение при меняющейся нагрузке.

нуля до /ном оставалось почти неизменным (кривая 3). Практически оно изменяется в пределах 2. ..3%. Увеличивая число витков последовательной обмотки, можно получить характеристику, при которой иноы>И0 (кривая 4); такая характеристика обеспечивает компенсацию падения напряжения не только во внутреннем сопротивлении 2/? генератора, но и в линии, соединяющей его с нагрузкой. Если последовательная обмотка включена так, что ее МДС направлена против МДС параллельной обмотки (встречное включение), то внешняя характеристика генератора при большем числе витков последовательной обмотки круто падает (кривая 5). Встречное включение последовательной и параллельной обмоток возбуждения применяется в сварочных генераторах и других специальных машинах, где требуется ограничить ток короткого замыкания.

Обмотка возбуждения имеет две разновидности исполнения: распределенная обмотка возбуждения (применяется при неявнополюсной конструкции ротора), сосредоточенная обмотка возбуждения (применяется при явнополюсной конструкции ротора).

Если напряжения на зажимах цепи возбуждения и управляющее находятся в фазе, то для получения угла сдвига между ними, близкого к л/2, при амплитудном управлении в цепь обмотки возбуждения пли управления обычно включается конденсатор ( 15-2, а). При одинаковых обмотках статора напряжение управления не превосходит напряжения возбуждения. Применяется и смешанное, амплитудно-фазоиое, управление, когда регулируются значение и фаза р управляющего напряжения.

Встречное включение обмоток параллельного и последовательного возбуждения применяется для получения специальных характеристик. Так называемая экскаваторная характеристика

Если напряжения на зажимах цепи возбуждения и управляющее находятся в фазе, то для получения угла сдвига между ними, близкого к л/2, при амплитудном управлении в цепь обмотки возбуждения или управления обычно включается конденсатор ( 15-2, а). При одинаковых обмотках статора напряжение управления не превосходит напряжения возбуждения. Применяется и смешанное, амплитудно-фазовое, управление, когда регулируются значение и фаза р управляющего напряжения;

возбуждения применяется в генераторах высокого напряжения (при U > 500 В); низкого напряжения для электрохимических целей (при U = 4 ч- 6В); с широкими пределами регулирования напряжения на зажимах.

Генераторы параллельного и смешанного возбуждения применяются для питания обмоток якорей нереверсивных двигателей постоянного тока с небольшим пределом регулирования частоты вращения, обмоток возбуждения синхронных генераторов и двигателей, электрических сетей постоянного тока, ванн для гальванических покрытий, агрегатов для зарядки аккумуляторов, подъемных электромагнитов и т. д. В настоящее время все более широко вместо генераторов для питания различных приемников постоянного тока используются полупроводниковые преобразователи.

Двигатели независимого и параллельного возбуждения применяются также в тех случаях, когда внешний момент может быть как тормозящим, так и движущим. В этом случае двигатель будет автоматически переходить из двигательного режима работы в тормозной генераторный или наоборот.

Генераторы независимого возбуждения применяются в тех случаях, когда необходимо регулирование напряжения от нуля до номинальной величины, а также изменение знака напряжения. Это имеет место при регулировании скорости вращения и реверсировании двигателей с помощью изменения подводимого к ним напряжения, осуществляемого по схеме генератор — двигатель (см. ниже) в приводах прокатных станов, экскаваторов, в системах автоматического регулирования, на кораблях, самолетах и т. д.

Особенности двигателей постоянного тока связаны со способом их возбуждения и, в частности, с постоянством или зависимостью потока полюсов от нагрузки. Двигатели параллельного и независимого возбуждения с постоянным потоком имеют «жесткую» естественную механическую характеристику: скорость их вращения почти не зависит от момента нагрузки на валу. Поэтому двигатели параллельного возбуждения применяются для привода металлорежущих станков и других механизмов. Их скорость вращения можно регулировать двумя способами. При снижении питающего напряжения возрастает ток якоря.

Двигатели постоянного тока независимого возбуждения применяются, главным образом там, где по условиям работы требуется глубокое и плавное регулирование скорости, а также в тех случаях, когда необходима работа привода с низкой скоростью. Жесткая механическая характеристика, возможность плавного и глубокого регулирования скорости, а также большая допустимая частота включений поз-

В настоящее время такие защиты, иногда выполняющие и функции защит от недопустимых несимметричных сверхтоков, начинают получать более широкое применение. Для их действия обычно используются составляющие обратной последовательности токов фаз двигателя. У синхронных двигателей, как и у генераторов (см. гл. 12), возможны замыкания на землю в одной и второй точках цепи возбуждения. От первого вида повреждений защиты обычно не предусматриваются, от второго иногда используется схема, рассмотренная в гл. 12. Вторым специфическим видом повреждений синхронных двигателей является потеря возбуждения, вызванная нарушениями системы возбуждения. При этом двигатель оказывается работающим в асинхронном режиме со скольжением. Этот режим, как отмечалось в гл. 12, не следует смешивать с асинхронным ходом, возникающим при выпадении двигателя с исправным возбуждением из синхронизма. Простейшими защитами от потери возбуждения являются устройства, непосредственно или косвенно реагирующие на исчезновение тока возбуждения, например орган «нулевого» тока при электромашинном возбуждении. Защита с выдержкой времени, предотвращающей ее срабатывание при пуске, действует на отключение. Для мощных двигателей или при бесщеточных системах возбуждения применяются более сложные защиты, разработки которых подробно рассмотрены в [75], а также в [79].

Механическая характеристика 4 двигателя с последовательным возбуждением имеет резко падающий вид. При большом моменте существенно уменьшается скорость вращения, поэтому при пусках и малых скоростях двигатель последовательного возбуждения той же мощности имеет относительно больший момент, чем другие. Благодаря этому свойству двигатели последовательного возбуждения применяются в приводах с тяжелым пуском и резкими перегрузками.

Синхронные микродвигатели широко применяются в различных электроприводах. В больших количествах выпускаются двигатели, в которых для создания поля возбуждения применяются постоянные магниты. Синхронные двигатели мощностью в десятки киловатт выпускаются в небольших количествах из-за плохих пусковых свойств и склонности к качаниям.

Для намотки катушек обмоток возбуждения применяются провода круглого и прямоугольного сечения.

нальному, наступает насыщение и рост напряжения замедляется. Генераторы последовательного возбуждения применяются редко. В генераторах смешанного возбуждения обмотки последовательного и параллельного возбуждения (см. 5.46) могут быть включены согласно, когда их МДС совпадают, и встречно, когда МДС последовательной обмотки вычитается из МДС обмотки параллельного возбуждения. При согласном включении обмоток возбуждения напряжение растет с ростом нагрузки (кривая 4). При встречном включении обмоток внешняя характеристика мягкая (кривая 5).

Генераторы параллельного и смешанного возбуждения применяются для питания обмоток якорей нереверсивных двигателей постоянного тока с небольшим пределом регулирования частоты вращения, обмоток возбуждения синхронных генераторов И двигателей, электрических сетей постоянного тока, ванн для гальванических покрытий, агрегатов для зарядки аккумуляторов, подъемных электромагнитов и т. д. В настоящее время все более широко вместо генераторов для питания различных приемников постоянного тока используются