Характеристики двигателей независимого и параллельного возбуждения

Выражение (3) можно переписать в виде

(4)

где, суммарное сопротивление цепи якоря, - снижение магнитного потока, вызванное реакцией якоря. Выражение (4) определяет скоростную характеристику (Рис1)

Рис.1 – Скоростная (механическая) характеристика двигателя независимого возбуждения

Для двигателей независимого и параллельного возбуждения при ненасыщенной магнитной цепи поток возбуждения является постоянным Ф = const и =0. В этом случае, выражение (4) для скоростной характеристики представляет собой прямую линию наклон которой к оси абсцисс определяется падением напряжения в обмотке якоря . В общем случае, с ростом тока якоря I_Я (начиная с некоторого значения тока) реакция якоря приводит к насыщению полюсов и снижению магнитного потока ( становится не равным нулю). При этом. наклон характеристики уменьшается, а при значительном может стать отрицательным, как показано на рис.4 пунктирной линией.

Моментная характеристика двигателя независимого возбуждения определяется уравнением (2) и показана на рис.2. При постоянном магнитном потоке Ф представляет собой прямую линию. Реакция якоря (насыщение магнитной цепи) приводит к отклонению характеристики от прямой (пунктирная линия на рис.2).

Рис. 2. Моментная характеристика двигателя независимого(параллельного)возбуждения

Механическая характеристика двигателя независимого возбуждения, совпадает со скоростной (рис.1), так как уравнение (4) при замене тока I_Я на момент М определяет механическую характеристику двигателя. Согласно выражению (2) ток якоря пропорционален моменту. Если механическая характеристика имеет отрицательный наклон (пунктирная линия на рис.1), она становится неустойчивой. Действительно, если наклон положительный, то при увеличении момента нагрузки двигателя произойдёт снижение частоты вращения n, что вызовет увеличение момента двигателя и компенсацию возросшего момента нагрузки. При отрицательном наклоне характеристики, при снижении частоты вращения, момент двигателя уменьшается, что приведёт к к дальнейшему снижению скорости до перемещения на участок характеристики с положительным наклоном.

Рабочие характеристики двигателей параллельного возбуждения (Рис.3) выражают зависимости частоты (скорости) вращения n, вращающего момента М и коэффициента полезного действия h от тока якоря Iя, изменяющегося вместе с изменением нагрузки на валу (или зависимости тех же величин от полезной мощности на валу двигателя P2) при постоянном напряжении сети U и неизменном токе возбуждения Iв, т.е.