32. ED mehāniskie raksturlielumi līdzstrāva
Sērijas ierosmes līdzstrāvas motors: Mehānisko raksturlielumu vienādojumam ir šāda forma:
, kur ω - rotācijas frekvence, rad/s; Rob - sērijas ierosmes tinumu pretestība, Ohm; α ir magnētiskās plūsmas no armatūras strāvas lineārās atkarības koeficients (pirmajā tuvinājumā).
Ņemot vērā att. no tā izriet, ka aplūkojamā dzinēja mehāniskie raksturlielumi (dabiskie un reostatiskie) ir mīksti un tiem ir hiperbolisks raksturs. Pie zemām slodzēm griešanās ātrums un strauji palielinās un var pārsniegt maksimāli pieļaujamo vērtību ( dzinējs iet"sadalījumā"). Tāpēc šādus dzinējus nevar izmantot, lai vadītu mehānismus, kas darbojas tukšgaitā vai ar zemu slodzi (dažādi darbgaldi, konveijeri utt.). Parasti minimālā pieļaujamā slodze ir (0,2 - 0,25) IN0M; tikai dzinēji zema jauda(desmitiem vatu) tiek izmantoti darbam ierīcēs, kur ir iespējama tukšgaita. Lai dzinējs nedarbotos bez slodzes, tas ir stingri savienots ar piedziņas mehānismu (pārnesumu vai aklo sajūgu); siksnas piedziņas vai berzes sajūga izmantošana iekļaušanai ir nepieņemama.
Neskatoties uz šo trūkumu, virknes ierosmes motori tiek plaši izmantoti dažādās elektriskajās piedziņās, īpaši tur, kur ir lielas slodzes griezes momenta svārstības un sarežģīti palaišanas apstākļi (pacelšanas un pagriešanas mehānismi, vilces piedziņa utt.). Tas ir saistīts ar faktu, ka aplūkotā motora mīkstais raksturlielums ir labvēlīgāks noteiktajiem darbības apstākļiem nekā motora cietais raksturlielums ar paralēlu ierosmi.
Neatkarīgi ierosināts līdzstrāvas motors: Motora raksturīga iezīme ir tā, ka tā lauka strāva ir neatkarīga no armatūras strāvas (slodzes strāvas), jo lauka tinuma padeve būtībā ir neatkarīga. Tāpēc, neņemot vērā armatūras reakcijas demagnetizējošo efektu, mēs varam aptuveni pieņemt, ka motora plūsma nav atkarīga no slodzes. Tāpēc mehāniskais raksturlielums būs lineārs.
Mehānisko raksturlielumu vienādojumam ir šāda forma: 
kur ω - rotācijas frekvence, rad/s; U - spriegums, kas pielikts armatūras ķēdei, V; Ф - magnētiskā plūsma, Wb; Rya, Rd - armatūras pretestība un papildu tās ķēdē, Ohm: α - dzinēja konstrukcijas konstante.
kur p ir motora polu pāru skaits; N ir aktīvo motora armatūras vadītāju skaits; α ir armatūras tinuma paralēlo zaru skaits. Dzinēja griezes moments, N*m.
- Līdzstrāvas motora EMF, V. Ar pastāvīgu magnētisko plūsmu F = const, pieņemot, ka c = k F, 
Tad griezes momenta izteiksme N*m: 
1. Mehāniskais raksturlielums e, kas iegūts nosacījumiem Rd = O, Rv = 0, t.i. armatūras spriegums un motora magnētiskā plūsma ir vienādi ar nominālvērtībām, ko sauc par naturālo (17.6. att.).
2, ja Rd > O (Rv \u003d 0), tiek iegūti mākslīgie - reostatiskie raksturlielumi 1 un 2, kas iet caur punktu ω0 - mašīnas ideālais tukšgaitas ātrums. Jo vairāk indes, jo labākas īpašības.3, ja ar pārveidotāja palīdzību maināt spriegumu armatūras spailēs ar nosacījumu, ka Rd \u003d 0 un Rv \u003d 0, tad mākslīgajiem mehāniskajiem raksturlielumiem ir forma 3 un 4 un tie darbojas paralēli dabiskajam un zemākajam. jo zemāka sprieguma vērtība.
4, Pie nominālā sprieguma pie armatūras (Rd = 0) un magnētiskās plūsmas samazināšanās (Rv > 0) raksturlielumi izskatās šādi5 un iet, jo augstāka ir dabiskā un stāvāka, jo mazāka ir magnētiskā plūsma.
Jauktas ierosmes līdzstrāvas motors: Šo motoru raksturlielumi ir starpposma parametri starp paralēlo un sērijveida ierosmes motoriem.
Ar līdzskaņu sērijas un paralēlās ierosmes tinumu iekļaušanu jauktas ierosmes motoram ir lielāks palaišanas griezes moments, salīdzinot ar paralēlās ierosmes motoru. Kad ierosmes tinumi tiek ieslēgti pretējā virzienā, motors iegūst stingru mehānisko raksturlielumu. Pieaugot slodzei, virknes tinuma magnētiskā plūsma palielinās un, atņemot no paralēlā tinuma plūsmas, samazina kopējo ierosmes plūsmu. Šajā gadījumā dzinēja griešanās ātrums ne tikai nesamazinās, bet var pat palielināties (6.19. att.). Abos gadījumos magnētiskās plūsmas klātbūtne paralēlā tinumā novērš motora "izkliedes" režīmu, kad slodze tiek noņemta.
Magnētiskās plūsmas radīšana, lai radītu mirkli. Induktors jāiekļauj vai nu pastāvīgie magnēti vai ierosmes tinums. Induktors var būt gan rotora, gan statora daļa. Attēlā parādītajā dzinējā. 1, ierosmes sistēma sastāv no diviem pastāvīgajiem magnētiem un ir daļa no statora.
Kolektoru motoru veidi
Saskaņā ar statora konstrukciju kolektora motors var būt un.
Kolektora motora shēma ar pastāvīgajiem magnētiem
Kolektora motors tiešā strāva (KDPT) ar pastāvīgajiem magnētiem ir visizplatītākā starp KDPT. Šis motors ietver pastāvīgos magnētus, kas rada magnētisko lauku statorā. Kolektoru līdzstrāvas motori ar pastāvīgajiem magnētiem (KDPT PM) parasti tiek izmantoti uzdevumos, kas neprasa liela jauda. KDPT PM ir lētāk ražot nekā kolektoru motorus ar ierosmes tinumiem. Šajā gadījumā KDPT PM momentu ierobežo statora pastāvīgo magnētu lauks. KDPT ar pastāvīgajiem magnētiem ļoti ātri reaģē uz sprieguma izmaiņām. Pateicoties pastāvīgajam statora laukam, ir viegli kontrolēt motora ātrumu. Pastāvīgā magnēta līdzstrāvas motora trūkums ir tāds, ka laika gaitā magnēti zaudē savas magnētiskās īpašības, kā rezultātā samazinās statora lauks un pasliktinās motora veiktspēja.
- Priekšrocības:
- vislabākā cenas un kvalitātes attiecība
- augstākais brīdis zemi apgriezieni
- ātra reakcija uz sprieguma izmaiņām
- Trūkumi:
- pastāvīgie magnēti laika gaitā, kā arī reibumā augsta temperatūra zaudē savas magnētiskās īpašības
Kolektora motors ar ierosmes tinumiem
- Saskaņā ar statora tinuma savienojuma shēmu kolektoru elektromotori ar ierosmes tinumiem tiek sadalīti motoros:
Neatkarīga ierosmes shēma
Paralēlā ierosmes ķēde
Sērijveida ierosmes ķēde
Jauktas ierosmes shēma
Dzinēji neatkarīgs Un paralēlā ierosme
Neatkarīgos ierosmes motoros lauka tinums nav elektriski savienots ar tinumu (attēls iepriekš). Parasti ierosmes spriegums U OB atšķiras no sprieguma armatūras ķēdē U. Ja spriegumi ir vienādi, tad ierosmes tinumu savieno paralēli armatūras tinumam. Neatkarīgas vai paralēlas ierosmes izmantošanu motora piedziņā nosaka piedziņas ķēde. Šo dzinēju īpašības (īpašības) ir vienādas.
Paralēlās ierosmes motoros lauka tinuma (induktora) un armatūras strāvas ir neatkarīgas viena no otras, un kopējā motora strāva ir vienāda ar lauka tinuma strāvas un armatūras strāvas summu. Laikā normāla darbība, ar pieaugošu spriegumu padevi, palielinās motora kopējā strāva, kā rezultātā palielinās statora un rotora lauki. Palielinoties motora kopējai strāvai, palielinās arī ātrums un samazinās griezes moments. Kad dzinējs ir noslogots armatūras strāva palielinās, kā rezultātā palielinās armatūras lauks. Palielinoties armatūras strāvai, induktora (lauka tinuma) strāva samazinās, kā rezultātā samazinās induktora lauks, kas izraisa motora ātruma samazināšanos un griezes momenta palielināšanos.
- Priekšrocības:
- gandrīz nemainīgs griezes moments pie maziem apgriezieniem
- labas kontroles īpašības
- nezaudē magnētismu laika gaitā (jo nav pastāvīgo magnētu)
- Trūkumi:
- dārgāks par KDPT PM
- motors iziet no kontroles, ja induktora strāva nokrītas līdz nullei
Paralēlās ierosmes kolektora elektromotoram ir ieslēgts griezes moments, kas samazinās augsti apgriezieni un augsts, bet nemainīgāks griezes moments pie zemiem apgriezieniem. Strāva induktora un armatūras tinumos ir neatkarīga viena no otras, tādējādi, kopējā strāva elektromotors ir vienāds ar induktora un armatūras strāvu summu. Rezultātā dotais tips dzinējiem ir izcils sniegumsātruma kontrole. Paralēlā lauka līdzstrāvas kolektora motors parasti tiek izmantots lietojumprogrammās, kurām nepieciešama jauda, kas lielāka par 3 kW, piemēram, automobiļos un rūpniecībā. Salīdzinot ar , šunta motors laika gaitā nezaudē savas magnētiskās īpašības un ir uzticamāks. Paralēlās ierosmes motora trūkumi ir augstākas izmaksas un iespēja, ka motors var izkļūt no kontroles, ja induktora strāva nokrītas līdz nullei, kas savukārt var izraisīt motora atteici.
Sērijas ierosmes elektromotoros ierosmes tinums ir virknē savienots ar armatūras tinumu, savukārt ierosmes strāva ir vienāda ar armatūras strāvu (I c \u003d I a), kas piešķir dzinējiem īpašas īpašības. Pie zemām slodzēm, kad armatūras strāva ir mazāka par nominālo strāvu (I a < I nom) un motora magnētiskā sistēma nav piesātināta (Ф ~ I a), elektromagnētiskais griezes moments ir proporcionāls armatūras strāvas kvadrātam. tinums:
- kur M – , N∙m,
- c M ir nemainīgs koeficients, ko nosaka konstrukcija dzinēja parametri,
- F ir galvenā magnētiskā plūsma, Wb,
- I a - armatūras strāva, A.
Pieaugot slodzei, motora magnētiskā sistēma ir piesātināta un tiek pārkāpta proporcionalitāte starp strāvu I a un magnētisko plūsmu F. Ar ievērojamu piesātinājumu magnētiskā plūsma Ф praktiski nepalielinās, palielinoties Ia. Atkarības grafam M=f(I a) sākuma daļā (kad magnētiskā sistēma nav piesātināta) ir parabolas forma, tad piesātināts tas novirzās no parabolas un lielu slodžu zonā. , pāriet taisnā līnijā.
Svarīgs: Ir nepieņemami ieslēgt sērijveida ierosmes motorus tīklā tukšgaitas režīmā (bez slodzes uz vārpstas) vai ar slodzi, kas mazāka par 25% no nominālās, jo pie zemām slodzēm armatūras ātrums strauji palielinās, sasniedzot vērtības. pie kuriem ir iespējama motora mehāniska iznīcināšana, tāpēc piedziņās ar secīgas ierosmes motoriem nav pieļaujams izmantot siksnas piedziņu, ja tā saplīst, dzinējs pāriet tukšgaitas režīmā. Izņēmums ir sērijveida ierosmes motori ar jaudu līdz 100-200 W, kas var darboties tukšgaitas režīmā, jo to mehānisko un magnētisko zudumu jauda lielā ātrumā ir samērīga ar motora nominālo jaudu.
Sērijveida ierosmes motoru spēja attīstīt lielu elektromagnētisko griezes momentu nodrošina tiem labas palaišanas īpašības.
Sērijveida ierosmes komutatora motoram ir augsts griezes moments pie maziem apgriezieniem un attīstās liels ātrums ja nav slodzes. Šis elektromotors ir ideāli piemērots lietojumiem, kuros nepieciešams liels griezes moments (celtņiem un vinčām), jo slodzes laikā palielinās gan statora, gan rotora strāva. Atšķirībā no šunta motoriem sērijas motoram nav precīza ātruma regulēšanas raksturlieluma, un lauka tinuma īssavienojuma gadījumā tas var kļūt nekontrolējams.
Jauktās ierosmes motoram ir divi ierosmes tinumi, viens no tiem ir savienots paralēli armatūras tinumam, bet otrs virknē. Attiecība starp tinumu magnetizēšanas spēkiem var būt dažāda, taču parasti viens no tinumiem rada lielu magnetizēšanas spēku un šo tinumu sauc par galveno tinumu, otru tinumu sauc par palīgtinumu. Ierosināšanas tinumus var savienot koordinēti un pretrunā, un attiecīgi magnētisko plūsmu rada tinumu magnetizēšanas spēku summa vai starpība. Ja tinumi ir savienoti atbilstoši, tad šāda motora ātruma raksturlielumi ir starp paralēlo un sērijveida motoru ātruma raksturlielumiem. Prettinumus izmanto, ja ir nepieciešams iegūt nemainīgu griešanās ātrumu vai palielināt griešanās ātrumu, palielinoties slodzei. Tādējādi jaukta ierosmes motora veiktspēja tuvojas paralēlās vai virknes ierosmes motora veiktspējai atkarībā no tā, kuram no ierosmes tinumiem ir galvenā loma.
Elektromotori, kurus darbina ar līdzstrāvu, tiek izmantoti daudz retāk, salīdzinot ar motoriem, kurus darbina ar maiņstrāva. Sadzīves apstākļos bērnu rotaļlietās tiek izmantoti līdzstrāvas motori, kurus darbina parastās līdzstrāvas baterijas. Ražošanā piedzen līdzstrāvas motori dažādi agregāti un aprīkojumu. Tos darbina jaudīgas baterijas.
Ierīce un darbības princips
Līdzstrāvas motori pēc konstrukcijas ir līdzīgi maiņstrāvas sinhronajiem motoriem ar atšķirīgu strāvas veidu. Vienkāršos dzinēja demonstrācijas modeļos tika izmantots viens magnēts un cilpa ar strāvu, kas iet caur to. Šāda ierīce tika uzskatīta par vienkāršu piemēru. Mūsdienīgi dzinēji ir ideālas sarežģītas ierīces, kas spēj attīstīt lielu jaudu.
Motora galvenais tinums ir armatūra, kas tiek darbināta caur kolektoru un birstes mehānismu. Viņš apņemas rotācijas kustība magnētiskajā laukā, ko veido statora (motora korpusa) stabi. Armatūra ir izgatavota no vairākiem tinumiem, kas ielikti tās rievās un nostiprināti tur ar īpašu epoksīda savienojumu.
Stators var sastāvēt no ierosmes tinumiem vai pastāvīgajiem magnētiem. IN mazie dzinēji tiek izmantoti pastāvīgie magnēti, un dzinējos ar palielinātu jaudu stators ir aprīkots ar ierosmes tinumiem. Stators ir aizvērts galos ar vākiem ar iebūvētiem gultņiem, kas kalpo armatūras vārpstas rotēšanai. Vienam šīs vārpstas galam ir pievienots dzesēšanas ventilators, kas saspiež gaisu un darbības laikā cirkulē to ap dzinēja iekšpusi.
Šāda dzinēja darbības princips ir balstīts uz Ampēra likumu. Novietojot stieples rāmi magnētiskajā laukā, tas griezīsies. Caur to ejošā strāva rada ap sevi magnētisko lauku, kas mijiedarbojas ar ārēju magnētisko lauku, kas noved pie rāmja rotācijas. Mūsdienu motora dizainā rāmja lomu spēlē enkurs ar tinumiem. Uz tiem tiek pievadīta strāva, kā rezultātā ap armatūru tiek izveidota strāva, kas to ieslēdz rotācijas kustībā.
Lai pārmaiņus piegādātu strāvu armatūras tinumiem, tiek izmantotas īpašas birstes, kas izgatavotas no grafīta un vara sakausējuma.
Armatūras tinumu izejas tiek apvienotas vienā blokā, ko sauc par kolektoru, kas izgatavots lameļu gredzena veidā, kas piestiprināts pie armatūras vārpstas. Kad vārpsta griežas, birstes savukārt piegādā strāvu armatūras tinumiem caur kolektora lamelēm. Rezultātā motora vārpsta griežas ar vienmērīgu ātrumu. Jo vairāk tinumu ir armatūrai, jo vienmērīgāk dzinējs darbosies.
Birstes komplekts ir visneaizsargātākais mehānisms dzinēja konstrukcijā. Darbības laikā vara-grafīta birstes tiek berzētas pret kolektoru, atkārtojot tā formu, un tiek nospiestas pret to ar pastāvīgu spēku. Darbības laikā birstes nolietojas, un vadošie putekļi, kas ir šī nodiluma produkts, nosēžas uz dzinēja daļām. Šie putekļi periodiski jānotīra. Parasti putekļu noņemšana tiek veikta ar augstspiediena gaisu.
Birstēm ir nepieciešama periodiska kustība rievās un attīrīšana ar gaisu, jo tās var iestrēgt virzošajās rievās no uzkrātajiem putekļiem. Tas izraisīs birstes karāšanos virs komutatora un traucēs dzinēja darbību. Birstes periodiski jānomaina nodiluma dēļ. Kolektora saskares vietā ar birstēm arī kolektors nolietojas. Tāpēc, kad tas ir nodilis, enkurs tiek noņemts un kolektors tiek apstrādāts uz virpas. Pēc kolektora rievošanas izolācija starp kolektora lamelēm tiek noslīpēta līdz nelielam dziļumam, lai tā nesagrautu birstes, jo tās stiprums ievērojami pārsniedz suku izturību.
Veidi
Līdzstrāvas motorus iedala pēc ierosmes veida:
Neatkarīga uzbudinājums
Ar šo ierosmes raksturu tinums ir savienots ar ārēju strāvas avotu. Tajā pašā laikā dzinēja parametri ir līdzīgi ieslēgtam dzinējam pastāvīgie magnēti. Rotācijas ātrumu regulē armatūras tinumu pretestība. Apgriezienu skaitu regulē īpašs regulēšanas reostats, kas iekļauts ierosmes tinumu ķēdē. Ar ievērojamu pretestības samazināšanos vai atvērtu ķēdi armatūras strāva palielinās līdz bīstamām vērtībām.
Elektromotorus ar neatkarīgu ierosmi nedrīkst iedarbināt bez slodzes vai ar nelielu slodzi, jo tā ātrums strauji palielināsies un dzinējs sabojāsies.
Paralēlā ierosme
Ierosmes un rotora tinumi ir savienoti paralēli vienam strāvas avotam. Izmantojot šo shēmu, lauka tinuma strāva ir daudz zemāka par rotora strāvu. Motoru parametri kļūst pārāk stingri, ar tiem var darbināt ventilatorus un mašīnas.
Dzinēja apgriezienu regulēšanu nodrošina reostats virknes ķēdē ar ierosmes tinumiem vai rotora ķēdē.
secīga ierosme
Šajā gadījumā aizraujošais tinums ir virknē savienots ar enkuru, kā rezultātā caur šiem tinumiem iet viena un tā pati strāva. Šāda motora griešanās ātrums ir atkarīgs no tā slodzes. Dzinēju nedrīkst darbināt tukšgaitā bez slodzes. Tomēr šādam dzinējam ir pienācīgi palaišanas parametri, tāpēc līdzīgu shēmu izmanto smago elektrisko transportlīdzekļu darbībā.
jaukts uztraukums
Šāda shēma ietver divu ierosmes tinumu izmantošanu, kas atrodas pa pāriem katrā motora polā. Šos tinumus var savienot divos veidos: ar plūsmu summēšanu vai ar to atņemšanu. Rezultātā elektromotoram var būt tādas pašas īpašības kā motoriem ar paralēlu vai virknes ierosmi.
Lai motors grieztos pretējā virzienā, vienā no tinumiem tiek mainīta polaritāte. Lai kontrolētu motora griešanās ātrumu un tā iedarbināšanu, tiek izmantota dažādu rezistoru pakāpeniska pārslēgšana.
Darbības iezīmes
Līdzstrāvas motori ir videi draudzīgi un uzticami. To galvenā atšķirība no maiņstrāvas motoriem ir iespēja regulēt griešanās ātrumu plašā diapazonā.
Šādus līdzstrāvas motorus var izmantot arī kā ģeneratoru. Mainot strāvas virzienu lauka tinumā vai enkurā, var mainīt motora griešanās virzienu. Motora vārpstas ātruma regulēšana tiek veikta, izmantojot mainīgu rezistoru. Dzinējos ar secīga ķēde ierosme, šī pretestība atrodas armatūras ķēdē un ļauj samazināt griešanās ātrumu 2-3 reizes.
Šī opcija ir piemērota mehānismiem ar ilgu dīkstāves laiku, jo reostats darbības laikā ļoti uzkarst. Ātruma palielinājums tiek radīts, iekļaujot reostatu aizraujošajā tinuma ķēdē.
Motoriem ar paralēlu ierosmes ķēdi reostatus izmanto arī armatūras ķēdē, lai samazinātu ātrumu uz pusi. Ja savienojat pretestību ierosmes tinuma ķēdei, tas palielinās ātrumu līdz 4 reizēm.
Reostata lietošana ir saistīta ar siltuma izdalīšanos. Tāpēc mūsdienu dzinēju konstrukcijās reostati tiek aizstāti ar elektroniskiem elementiem, kas kontrolē ātrumu bez spēcīgas sildīšanas.
Līdzstrāvas motora efektivitāti ietekmē tā jauda. Vājiem līdzstrāvas motoriem ir zema efektivitāte, un to efektivitāte ir aptuveni 40%, savukārt 1 MW motoriem var būt līdz 96%.
Līdzstrāvas motoru priekšrocības
- Mazie kopējie izmēri.
- Viegla vadība.
- Vienkārša konstrukcija.
- Iespēja izmantot kā strāvas ģeneratorus.
- Ātra palaišana, īpaši raksturīga motoriem ar virknes ierosmes ķēdi.
- Iespēja vienmērīgi regulēt vārpstas griešanās ātrumu.
trūkumi
- Savienojumam un darbībai ir jāiegādājas īpašs līdzstrāvas barošanas avots.
- Augsta cena.
- Palīgmateriālu klātbūtne vara-grafīta nodiluma birstes, nodiluma kolektora veidā, kas ievērojami samazina kalpošanas laiku un prasa periodisku apkopi.
Lietošanas joma
Plašs populāri dzinēji Līdzstrāvas tērauds elektriskajos transportlīdzekļos. Šādi dzinēji parasti ir iekļauti konstrukcijās:
- Elektriskie transportlīdzekļi.
- Elektriskās lokomotīves.
- Tramvaji.
- Vilciens.
- Trolejbusi.
- Pacelšanas un transportēšanas mehānismi.
- Bērnu rotaļlietas.
- Rūpnieciskās iekārtas ar nepieciešamību kontrolēt griešanās ātrumu lielā diapazonā.
Dabiskais ātrums un mehāniskie raksturlielumi, apjoms
Sērijveida ierosmes motoros armatūras strāva vienlaikus ir arī ierosmes strāva: i in = es a = es. Tāpēc plūsma Ф δ mainās plašā diapazonā, un mēs to varam uzrakstīt
  | (3) |
  | (4) |
Dzinēja ātruma raksturlielums [sk. izteiksmi (2)], kas parādīts 1. attēlā, ir mīksts un tam ir hiperbolisks raksturs. Plkst kФ = const līknes veids n = f(es) ir parādīts ar pārtrauktu līniju. Pie maza es dzinēja apgriezienu skaits kļūst nepieņemami augsts. Tāpēc sērijveida ierosmes motoru darbība, izņemot mazākos, nav atļauta tukšgaitā, un siksnas piedziņas izmantošana ir nepieņemama. Parasti minimāli pieļaujamā slodze P 2 = (0,2 – 0,25) P n.
Sērijas ierosmes motora dabiskais raksturlielums n = f(M) saskaņā ar sakarību (3) ir parādīts 3. attēlā (līkne 1 ).
Tā kā paralēlās ierosmes motori M ∼ es, un secīgas ierosmes motoriem aptuveni M ∼ es² un palaišanas laikā atļauts es = (1,5 – 2,0) es n, tad virknes ierosmes motori attīsta ievērojami lielāku palaišanas griezes momentu, salīdzinot ar paralēlās ierosmes motoriem. Turklāt paralēlas ierosmes motoriem n≈ const, un secīgas ierosmes motoriem saskaņā ar izteiksmēm (2) un (3) aptuveni (pie R a = 0)
n ∼ U / es ∼ U / √M .
Tāpēc paralēlas ierosmes motoriem
P 2 = Ω × M= 2π × n × M ∼ M ,
un sērijveida ierosmes motoriem
P 2 = 2π × n × M ∼ √ M .
Tādējādi sērijveida ierosmes motoriem, mainoties slodzes griezes momentam M st = M plašā diapazonā jauda mainās mazākā mērā nekā paralēlās ierosmes motoriem.
Tāpēc sērijveida ierosmes motoriem griezes momenta pārslodzes ir mazāk bīstamas. Šajā sakarā sērijveida ierosmes motoriem ir būtiskas priekšrocības, ja grūti apstākļi iedarbināšana un slodzes griezes momenta maiņa plašā diapazonā. Tos plaši izmanto elektriskajai vilcei (tramvajos, metro, trolejbusos, elektrolokomotīvēs un dīzeļlokomotīvēs dzelzceļi) un celšanas un transportēšanas iekārtās.
 |
| 2. attēls. Shēmas virknes ierosmes motora griešanās ātruma regulēšanai, manevrējot ierosmes tinumu ( bet), armatūras manevrēšana ( b) un pretestības iekļaušana armatūras ķēdē ( iekšā) |
Ņemiet vērā, ka, palielinoties griešanās ātrumam, secīgās ierosmes dzinējs nepārslēdzas uz ģeneratora režīmu. 1. attēlā tas ir acīmredzams no tā, ka raksturlielums n = f(es) nekrustojas ar y asi. Fiziski tas izskaidrojams ar to, ka, pārslēdzoties uz ģeneratora režīmu, ar noteiktu griešanās virzienu un noteiktu sprieguma polaritāti, strāvas virzienam jāmainās uz pretējo, un virzienam elektromotora spēks(e.d.s.) E a un polu polaritātei jāpaliek nemainīgai, tomēr pēdējais nav iespējams, mainoties strāvas virzienam ierosmes tinumā. Tāpēc, lai pārslēgtu secīgās ierosmes motoru uz ģeneratora režīmu, nepieciešams pārslēgt ierosmes tinuma galus.
Ātruma kontrole ar lauka vājināšanu
regula n vājinot lauku, tiek ražots vai nu manevrējot ierosmes tinumu ar zināmu pretestību R w.h (2. attēls, bet), vai samazinot darbā iekļautā ierosmes tinuma apgriezienu skaitu. Pēdējā gadījumā jānodrošina atbilstošas izejas no ierosmes tinuma.
Kopš ierosmes tinuma pretestības R un sprieguma kritums uz to ir mazs, tad R w.v arī jābūt mazam. Pretestības zudums R Tāpēc sh.v ir mazi, un kopējie ierosmes zudumi manevrēšanas laikā pat samazinās. Rezultātā dzinēja efektivitāte saglabājas augsta, un šī regulēšanas metode tiek plaši izmantota praksē.
Manevrējot ierosmes tinumu, ierosmes strāva no vērtības es samazinās līdz
un ātrumu n attiecīgi palielinās. Šajā gadījumā mēs iegūstam ātruma un mehānisko raksturlielumu izteiksmes, ja vienādībās (2) un (3) aizstājam k f uz k F k o.v, kur
ir ierosmes vājinājuma koeficients. Regulējot ātrumu, lauka tinuma apgriezienu skaita izmaiņas
k o.v = w v.slave / w c.pilns
3. attēlā parādītas (līknes 1 , 2 , 3 ) īpašības n = f(M) šim ātruma kontroles gadījumam pie vairākām vērtībām k o.v (vērtība k r.v = 1 atbilst dabiskajam raksturlielumam 1 , k r.v = 0,6 - līkne 2 , k r.v = 0,3 - līkne 3 ). Raksturlielumi ir doti relatīvās vienībās un atbilst gadījumam, kad k f = const un R a* = 0,1.
  |
| 3. attēls. Sērijveida ierosmes motora mehāniskie raksturlielumi pie Dažādi ceļiātruma kontrole |
Ātruma kontrole, manevrējot armatūru
Veicot enkura manevrēšanu (2. attēls, b) palielinās strāvas un ierosmes plūsma, un ātrums samazinās. Kopš sprieguma krituma R in × es mazs un tāpēc to var pieņemt R≈ 0, tad pretestība R sh.a ir praktiski zem pilna tīkla sprieguma, tā vērtībai jābūt ievērojamai, zudumi tajā būs lieli un efektivitāte stipri samazināsies.
Turklāt armatūras manevrēšana ir efektīva, ja magnētiskā ķēde nav piesātināta. Šajā sakarā praksē armatūras manevru izmanto reti.
3. attēla līkne 4 n = f(M) plkst
es w.a ≈ U / R w.a = 0,5 es n.
Ātruma kontrole, iekļaujot pretestību armatūras ķēdē
Ātruma kontrole, iekļaujot pretestību armatūras ķēdē (2. attēls, iekšā). Šī metode ļauj pielāgot n uz leju no nominālvērtības. Tā kā tajā pašā laikā efektivitāte ir ievērojami samazināta, šī regulēšanas metode ir ierobežota.
Ātruma un mehānisko raksturlielumu izteiksmes šajā gadījumā tiks iegūtas, ja vienādībās (2) un (3) aizvietosim R un tālāk R a + R ra. Raksturīgs n = f(M) šāda veida ātruma kontrolei, kad R pa* = 0,5 ir parādīts 3. attēlā kā līkne 5 .
  |
| 4. attēls. Sērijas ierosmes motoru paralēlais un virknes savienojums, lai mainītu griešanās ātrumu |
Sprieguma ātruma kontrole
Tādā veidā jūs varat pielāgot n uz leju no nominālvērtības, saglabājot augstu efektivitāti.Aplūkotā regulēšanas metode tiek plaši izmantota transporta iekārtās, kur uz katras dzenošās ass tiek uzstādīts atsevišķs motors un regulēšana tiek veikta, pārslēdzot motorus no paralēlā pieslēguma tīklam uz virkni (attēls 4). 3. attēla līkne 6 ir īpašība n = f(M) šim gadījumam plkst U = 0,5U n.
Dzinēja diagramma. Secīgā motora diagramma ierosme parādīta attēlā. 1.31. Motora patērētā strāva no tīkla plūst caur armatūru un lauka tinumu, kas savienots virknē ar armatūru. Tāpēc es \u003d I i \u003d I c.
Tāpat ar armatūru virknē ir savienots palaišanas reostats R p, kas, tāpat kā paralēlās ierosmes motors, tiek izvadīts pēc atbrīvošanas.
Mehāniskais vienādojumsīpašības. Mehānisko raksturlielumu vienādojumu var iegūt no formulas (1.6). Pie slodzes strāvām, kas mazākas par (0,8 - 0,9) Inom, varam pieņemt, ka motora magnētiskā ķēde nav piesātināta un magnētiskā plūsma Ф ir proporcionāla strāvai I: Ф = kI, kur k = const. (Plkst lielas strāvas koeficients k nedaudz samazinās). Nomainot Φ (1.2), iegūstam М = С m kI no kurienes
Mēs aizstājam Φ ar (1.6):
n= 
(1.11)
Grafiks, kas atbilst (1.11) ir parādīts attēlā. 1,32 (1. līkne). Mainoties slodzes griezes momentam, dramatiski mainās dzinēja apgriezienu skaits - šāda veida raksturlielumus sauc par "mīkstajiem". Plkst tukšgaita, kad M » 0, dzinēja apgriezieni palielinās bezgalīgi un dzinējs "darbojas mežonīgi". 
Strāva, ko patērē virknes ierosmes motors, palielinoties slodzei, palielinās mazākā mērā nekā paralēlās ierosmes motoram. Tas izskaidrojams ar to, ka vienlaikus ar strāvas palielināšanos palielinās ierosmes plūsma un griezes moments kļūst vienāds ar slodzes griezes momentu pie mazākas strāvas. Šī sekvenciālās ierosmes dzinēja funkcija tiek izmantota vietās, kur ir ievērojamas motora mehāniskās pārslodzes: elektrificētajos transportlīdzekļos, pacelšanas un transportēšanas mehānismos un citās ierīcēs.
Frekvences kontrolerotācija. Līdzstrāvas motoru ātruma kontrole, kā minēts iepriekš, ir iespējama trīs veidos.
Ierosinājuma maiņu var veikt, paralēli ierosmes tinumam ieslēdzot reostatu R p1 (sk. 1.31. att.) vai paralēli armatūrai ieslēdzot reostatu R p2. Ieslēdzot reostatu R p1 paralēli ierosmes tinumam, magnētisko plūsmu Ф var samazināt no nominālās līdz minimumam Ф min. Šajā gadījumā palielināsies dzinēja apgriezieni (formulā (1.11) koeficients k samazinās). Šim gadījumam atbilstošās mehāniskās īpašības ir parādītas attēlā. 1.32, līknes 2, 3. Ieslēdzot reostatu paralēli armatūrai, lauka tinumā palielinās strāva, magnētiskā plūsma un koeficients k, kā arī samazinās dzinēja apgriezieni. Mehāniskās īpašības šim gadījumam ir parādītas attēlā. 1.32, līknes 4, 5. Tomēr griešanās regulēšana ar reostatu, kas savienots paralēli armatūrai, tiek izmantota reti, jo samazinās jaudas zudumi reostatā un dzinēja efektivitāte.
Rotācijas ātruma maiņa, mainot armatūras ķēdes pretestību, iespējama, ja reostats R p3 ir virknē savienots ar armatūras ķēdi (1.31. att.). Reostats R p3 palielina armatūras ķēdes pretestību, kas izraisa griešanās ātruma samazināšanos attiecībā pret dabisko raksturlielumu. (In (1.11) R i vietā nepieciešams aizstāt R i + R p3.) Mehāniskie raksturlielumi šai regulēšanas metodei parādīti att. 1.32, līknes 6, 7. Šāds regulējums tiek izmantots salīdzinoši reti, jo lieli zaudējumi vadības reostatā.
Visbeidzot, rotācijas ātruma regulēšana, mainot tīkla spriegumu, tāpat kā paralēlās ierosmes motoros, ir iespējama tikai rotācijas ātruma samazināšanas virzienā, ja dzinējs tiek darbināts no atsevišķa ģeneratora vai vadāma taisngrieža. Mehāniskais raksturlielums šai regulēšanas metodei ir parādīts attēlā. 1.32, līkne 8. Ja ir divi motori, kas darbojas uz kopējas slodzes, tos var pārslēgt no paralēlā uz seriālo savienojumu, spriegumu U katram motoram samazina uz pusi un attiecīgi samazinās rotācijas ātrums.
Motora bremzēšanas režīmisecīga ierosme. Reģeneratīvās bremzēšanas režīms ar enerģijas pārnesi uz tīklu virknes ierosmes motorā nav iespējams, jo nav iespējams iegūt rotācijas ātrumu n>n x (n x = ).
Reverso bremzēšanas režīmu, tāpat kā paralēlās ierosmes motorā, var iegūt, pārslēdzot armatūras tinuma vai lauka tinuma spailes.
