ПОСТОЯННОГО ТОКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО ТОКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, постоянного тока машина, работающая в режиме двигателя. П. т. э. дороже двигателей переменного тока и требуют больших затрат на обслуживание, однако они позволяют плавно и экономично регулировать частоту вращения в широких пределах, вследствие чего получили распространение на рельсовом и безрельсовом электрифицированном транспорте, в подъёмных кранах, на прокатных станах, в устройствах автоматики и т. п.

Осн. характеристики П. т. э. - зависимость частоты вращения п от вращающего момента (момента на валу) М, называемая механич. характеристикой, и зависимость вращающего момента от тока якоря (ротора) I_я. Вид характеристик (рис. 2) определяется системой возбуждения двигателя (рис. 1); возбуждение может быть независимым, параллельным или смешанным. При независимом и параллельном возбуждении частота вращения меняется незначительно, зависимость n=f(M) имеет слабо выраженный падающий характер (т. н. "жёсткая" характеристика). Для того чтобы частота вращения при изменении момента вращения менялась в широких пределах, применяют последоват. возбуждение; при этом зависимость п - f(M) имеет явно выраженный падающий характер ("мягкая" характеристика). Иногда у П. т. э. с независимым возбуждением частота вращения по разным причинам может увеличиваться с возрастанием момента на валу, что приводит к неустойчивой работе двигателя. Для поддержания устойчивого режима работы, обеспечиваемого падающим характером кривой п = = f(M), часто применяют смешанное возбуждение (устар. название - компаундное возбуждение), при к-ром осн. магнитный поток создаётся параллельной обмоткой возбуждения, а последоват. обмотка является стабилизирующей. При смешанном возбуждении механич. характеристика имеет промежуточный характер.

Рис. 1. Схемы возбуждения двигателя постоянного тока: а-параллельное, б - последовав тельное, в-смешанное возбуждение; U - напряжение питания; Я - якорь; Д - обмотка дополнительных полюсов; В - параллельная обмотка возбуждения; П - последовательная обмотка возбуждения; ПР- пусковой реостат; РР - регулировочный реостат, I_в- ток возбуждения; Iя - ток якоря.

Рис. 2. Естественные (без регулирования возбуждения) механические характеристики (вверху) и характеристики момента (внизу) двигателей постоянного тока: а - при параллельном, 6 - при последовательном, в - при смешанном возбуждении; и - частота вращения двигателя; М - момент на валу; 7_Я - ток якоря; Iо - ток холостого хода.

При подключении П. т. э. к источнику питания ток в обмотке якоря (пусковой ток) в 15-20 раз превышает номинальное значение (в начальный момент эдс якоря равна 0 и ток ограничивается лишь сопротивлением цепи якоря). Для того чтобы уменьшить пусковой ток, в цепь якоря включают т. н. пусковое сопротивление, к-рое по мере нарастания частоты вращения постепенно уменьшают; по окончании пуска его замыкают накоротко.

П. т. э. с параллельным возбуждением имеют пределы регулирования частоты вращения примерно 1 : 3. У них удобнее и дешевле всего регулировать частоту вращения реостатом в цепи возбуждения. Регулирование может производиться как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения частоты вращения, причём при всех частотах вращения кпд сохраняется достаточно высоким.

У П. т. э. с последовательным возбуждением частота вращения регулируется в сторону уменьшения реостатом в цепи якоря, в сторону увеличения - включением параллельно обмотке возбуждения шунтирующего сопротивления. Потери в реостате, введённом в цепь якоря, существенно снижают кпд. При шунтировании обмоток возбуждения кпд изменяется незначительно.

В СССР П. т. э. выпускаются сериями, напр, серия ДК мощностью 40-110 квт на напряжения 250, 350, 750 в с регулированием частоты вращения от О до 4000 об/мин - для городского электрифицированного транспорта, серия Д мощностью 2,5-185 квт на напряжения 220-440 в с диапазоном регулирования частоты вращения 1:3 - для привода мощных прокатных станов, подъёмных кранов всех типов и т. п. В системах автоматич. регулирования и в электроприборах бытового назначения получили распространение электроприводы с микродвигателями постоянного тока. Осн. их достоинство - значительно большие, чем у микродвигателей переменного тока, диапазон и точность регулирования.

Лит. см. при ст. Постоянного тока машина. Л. М. Петрова.