§ 138. Электродвигатель с параллельным возбуждением

На рис. 318 представлена схема двигателя с параллельным возбуждением и включенным в цепь якоря пусковым реостатом. Так как обмотка возбуждения включена параллельно в сеть, то при постоянном сопротивлении цепи возбуждения и напряжении сети магнитный поток Φ двигателя должен быть постоянным.

Рис. 318. Электродвигатель с параллельным возбуждением: а - схема устройства, б - электрическая схема соединения и включения в сеть; 1 - пусковой реостат, 2 - регулировочный реостат

Из формулы

видно, что величина противо-э.д.с. двигателя уменьшается с увеличением тока якоря, отчего скорость двигателя также уменьшается.

Однако, как уже говорилось ранее, величина падения напряжения в якорной обмотке I_а⋅r_а очень мала в сравнении с напряжением U. Поэтому с увеличением нагрузочного тока скорость вращения двигателя снижается незначительно.

Отсюда характерным свойством двигателя с параллельным возбуждением является почти постоянная скорость вращения при изменении нагрузки на его валу. Обычно скорости у двигателей этого типа при достижении полной нагрузки уменьшаются лишь на 3-5%.

Вращающий момент двигателя пропорционален произведению тока якоря на величину магнитного потока:

Отсюда видно, что момент вращения двигателя с параллельным возбуждением пропорционален току якоря:

Следовательно, по амперметру, включенному в цепь якоря, можно судить о нагрузке двигателя.

Наибольшая скорость вращения будет у двигателя при холостом ходе, если при этом сопротивление регулировочного реостата полностью выведено. Размыкание цепи возбуждения вызовет уменьшение магнитного потока двигателя до незначительной величины потока остаточного магнетизма. Так как противо-э.д.с. должна быть почти равна напряжению сети, то с уменьшением магнитного потока скорость вращения двигателя резко возрастет и станет опасной для механической прочности двигателя. Поэтому при эксплуатации двигателя необходимо следить за исправным состоянием цепи возбуждения.

Регулирование скорости вращения двигателя с параллельным возбуждением обычно производится путем изменения магнитного потока с помощью регулировочного реостата в цепи возбуждения. Этот способ регулирования скорости является наиболее экономичным. Регулирование скорости у некоторых двигателей лежит в пределах от 1,5:1 до 4:1. Цифры показывают отношение максимальной скорости к минимальной. Пределы регулирования ограничиваются в основном ухудшением условий коммутации и механической прочностью якоря.

Изменение направления вращения двигателей с параллельным возбуждением можно производить изменением направления тока в обмотке возбуждения полюсов или изменением направления тока в обмотке якоря. Обычно перемена вращения осуществляется вторым способом, так как всякие операции с обмоткой возбуждения опасны для обслуживающего персонала и нежелательны ввиду появления э.д.с. самоиндукции, могущей вызвать пробой изоляции обмотки и обгорание контактов.

Двигатели с параллельным возбуждением применяются в сетях постоянного тока для привода некоторых станков, механизмов (подвесные электрические дороги, насосы, вентиляторы, ткацкие машины, прокатные станы, шахтные подъемники), требующих постоянной скорости вращения или широкой регулировки скорости.