32. Mehanske značilnosti enosmernega toka
Enosmerni motor serijskega vzbujanja: Enačba mehanskih značilnosti je:
, kjer je ω frekvenca vrtenja, rad / s; Rob - upor navitja zaporednega vzbujanja, Ohm; α je koeficient linearne odvisnosti (v prvem približku) magnetnega pretoka od toka armature.
Upoštevajoč sl. iz tega sledi, da so mehanske značilnosti obravnavanega motorja (naravne in reostatične) mehke in hiperbolične. Pri majhnih obremenitvah se hitrost vrtenja močno poveča in lahko preseže največjo dovoljeno vrednost (motor preide v "pobeg"). Zato takšnih motorjev ni mogoče uporabiti za pogon mehanizmov, ki delujejo v prostem teku ali pri majhni obremenitvi (različni stroji, tekoči trakovi itd.). Običajno je najmanjša dovoljena obremenitev (0,2 - 0,25) INOM; za delovanje v napravah, kjer je mogoč prosti tek, se uporabljajo le motorji z majhno močjo (več deset vatov). Da motor ne deluje brez obremenitve, je trdno povezan s pogonskim mehanizmom (zobniško ali slepo sklopko); uporaba jermenskega pogona ali torne sklopke za vklop ni sprejemljiva.
Kljub tej pomanjkljivosti se motorji z zaporednim vzbujanjem pogosto uporabljajo v različnih električnih pogonih, zlasti tam, kjer pride do spremembe obremenitvenega momenta v širokem razponu in težkih zagonskih pogojih (dvižni in nihajni mehanizmi, vlečni pogon itd.). To je zato, ker je mehka značilnost obravnavanega motorja za določene pogoje delovanja ugodnejša od trde lastnosti motorja z vzporednim vzbujanjem.
Enosmerni motor z neodvisnim vzbujanjem: Značilnost motorja je, da je njegov poljski tok neodvisen od toka armature (obremenitveni tok), saj je napajanje navitja polja v bistvu neodvisno. Zato lahko ob zanemarjanju razmagnetilnega učinka reakcije armature približno domnevamo, da tok motorja ni odvisen od obremenitve. Posledično bodo mehanske lastnosti linearne.
Enačba mehanskih značilnosti je: 
kjer ω - frekvenca vrtenja, rad / s; U napetost, ki deluje na armaturni tokokrog, V; F - magnetni tok, Wb; Rя, Rд - upor armature in dodatni upor v njenem tokokrogu, Ohm: α - konstruktivna konstanta motorja.
kjer je p število parov motornih polov; N je število aktivnih vodnikov armature motorja; α je število vzporednih vej navitja armature. Navor motorja, N * m.
- EMR enosmernega motorja, V. Pri konstantnem magnetnem toku F \u003d const, ob predpostavki, da je c \u003d do Ф, 
Nato izraz za navor, N * m: 
1. Mehanska značilnost e, dobljena za pogoje Rd \u003d O, Rw \u003d 0, tj. napetost armature in magnetni tok motorja sta enaka nominalnim vrednostim, ki se imenujejo naravne (slika 17.6).
2, če je Rd\u003e O (Rw \u003d 0), dobimo lastnosti umetnega reostata 1 in 2, ki gre skozi točko ω0 - hitrost idealnega prostega teka stroja. Več kot je strupov, bolj strme so značilnosti.3, Če spremenite napetost na sponkah armature s pomočjo pretvornika, pod pogojem, da je Rd \u003d 0 in Rv \u003d 0, potem imajo umetne mehanske značilnosti obliko 3 in 4 in potekajo vzporedno z naravno in nižja kot je vrednost napetosti nižja.
4, Z nazivno napetostjo armature (Rd \u003d 0) in zmanjšanjem magnetnega pretoka (Rw\u003e 0) imajo značilnosti obliko 5 in nižji je magnetni tok, višji je naravni in bolj strm je.
Enosmerni motor z mešanim vzbujanjem: Značilnosti teh motorjev so vmesne med značilnostmi vzporednih in zaporednih vzbujalnih motorjev.
Ko sta serijska in vzporedna navitja polja medsebojno povezana, ima motor mešanega polja večji zagonski navor v primerjavi z motorjem z vzporednim poljem. Ko se vzbujalna navitja vklopijo v nasprotni smeri, motor dobi toge mehanske lastnosti. Z naraščajočo obremenitvijo se magnetni tok zaporednega navitja poveča in, odštet od pretoka vzporednega navitja, zmanjša skupni pretok polja. V tem primeru se hitrost vrtenja motorja ne samo ne zmanjša, ampak se lahko celo poveča (slika 6.19). V obeh primerih prisotnost magnetnega pretoka vzporednega navitja izključuje način "pobega" motorja, ko je obremenitev odstranjena.
Ustvari magnetni tok, da ustvari trenutek. Vodič nujno vključuje oboje trajni magneti ali vzbujalno navitje... Induktor je lahko del rotorja in statorja. V motorju, prikazanem na sl. 1 je vzbujevalni sistem sestavljen iz dveh trajnih magnetov in je del statorja.
Vrste kolektorskih motorjev
Glede na zasnovo statorja je lahko kolektorski motor in.
Motorno vezje s krtačenim trajnim magnetom
Brušeni enosmerni motor (PMDC) s trajnimi magneti je najpogostejši enosmerni motor. Ta motor vključuje trajne magnete, ki ustvarjajo magnetno polje v statorju. Brušeni enosmerni motorji s trajnimi magneti (DCDC PM) se običajno uporabljajo pri nalogah, ki ne zahtevajo velike moči. КДПТ ПМ je ceneje izdelati kot kolektorski motorji s poljskimi navitji. V tem primeru je moment KDPT PM omejen s poljem trajnih magnetov statorja. PMDC s trajnimi magneti zelo hitro reagira na spremembe napetosti. Stalno statorjevo polje olajša nadzor hitrosti motorja. Pomanjkljivost enosmernega motorja s trajnim magnetom je, da sčasoma magneti izgubijo svoje magnetne lastnosti, zaradi česar se statorsko polje zmanjša in zmogljivost motorja zmanjša.
- Prednosti:
- najboljše razmerje med ceno in kakovostjo
- velik navor pri nizkih vrtljajih
- hiter odziv na spremembe napetosti
- Slabosti:
- trajni magneti sčasoma in pod vplivom visokih temperatur izgubijo svoje magnetne lastnosti
Kolektorski motor s poljskimi navitji
- Glede na diagram povezave statorskega navitja so kolektorski elektromotorji s poljskimi navitji razdeljeni na motorje:
Neodvisno vzbujalno vezje
Vzporedno vzbujalno vezje
Sekvenčno vzbujalno vezje
Mešana shema vzbujanja
Motorji neodvisen in vzporedno vzbujanje
V neodvisnih vzbujalnih motorjih vzbujalno navitje ni električno povezano z navitjem (slika zgoraj). Običajno se vzbujevalna napetost U OF razlikuje od napetosti v armaturnem krogu U. Če so napetosti enake, je vzbujalno navitje povezano vzporedno z navitjem armature. Uporabo neodvisnega ali vzporednega vzbujalnega motorja v električnem pogonu določa električni pogonski krog. Lastnosti (lastnosti) teh motorjev so enake.
Pri vzporednih vzbujalnih motorjih tokovi vzbujalnega navitja (induktorja) in armature niso odvisni drug od drugega, skupni tok motorja pa je enak vsoti toka vzbujalnega navitja in toka armature. Med običajnim delovanjem z naraščajočo napetostjo napajanje poveča skupni tok motorja, kar vodi do povečanja polj statorja in rotorja. S povečanjem skupnega toka motorja se poveča tudi hitrost in navor zmanjša. Ko je motor naložen tok armature se poveča, kar povzroči povečanje polja armature. S povečanjem toka armature se tok induktorja (navitje polja) zmanjša, zaradi česar se polje induktorja zmanjša, kar vodi do zmanjšanja hitrosti motorja in povečanja navora.
- Prednosti:
- skoraj konstanten navor pri nizkih vrtljajih
- dobre nastavitvene lastnosti
- brez izgube magnetizma skozi čas (ker ni stalnih magnetov)
- Slabosti:
- dražje od KDPT PM
- motor izgubi nadzor, če tok induktorja pade na nič
Kolektorski motor vzporednega vzbujanja ima pri visokih hitrostih padajoči navor in pri nizkih vrtljajih velik, a bolj stalen navor. Tok v navitju induktorja in armature ni odvisen drug od drugega, zato je skupni tok elektromotorja enak vsoti tokov induktorja in armature. Posledično ima ta tip motorja odlične zmogljivosti nadzora hitrosti. Motor z enosmernim krtačenjem z vzporednim navitjem se pogosto uporablja v aplikacijah, ki zahtevajo več kot 3 kW moči, zlasti v avtomobilski in industrijski uporabi. V primerjavi z motorjem vzporednega vzbujanja sčasoma ne izgubi magnetnih lastnosti in je zanesljivejši. Slabosti vzporednega vzbujalnega motorja so višji stroški in možnost, da motor ne bo mogel uhajati, če bo tok induktorja padel na nič, kar pa lahko privede do okvare motorja.
V elektromotorjih s serijskim vzbujanjem je vzbujalno navitje povezano zaporedno z navitjem armature, vzbujevalni tok pa je enak toku armature (I in \u003d I a), kar daje motorjem posebne lastnosti. Pri majhnih obremenitvah, ko je tok armature manjši od nazivnega toka (I a & lt I nom) in magnetni sistem motorja ni nasičen (F ~ I a), je elektromagnetni moment sorazmeren kvadratu toka v navitju armature:
- kjer je M -, N ∙ m,
- c M - konstantni koeficient, določen s konstrukcijskimi parametri motorja,
- Ф - glavni magnetni tok, Wb,
- I a - tok armature, A.
S povečanjem obremenitve je magnetni sistem motorja nasičen in kršena sorazmernost med tokom I a in magnetnim tokom. Pri znatni nasičenosti se magnetni tok Ф z naraščanjem I a praktično ne poveča. Graf odvisnosti M \u003d f (I a) v začetnem delu (kadar magnetni sistem ni nasičen) ima obliko parabole, nato pa pri nasičenju odstopa od parabole in v območju visokih obremenitev preide v ravno črto.
Pomembno: Nesprejemljivo je vključiti motorje z zaporednim vzbujanjem v omrežje v prostem teku (brez obremenitve gredi) ali z obremenitvijo, manjšo od 25% od nominalne, saj se pri nizkih obremenitvah hitrost armature močno poveča in doseže vrednosti, pri katerih je v pogonih možno mehansko uničenje motorja pri motorjih z zaporednim vzbujanjem je nesprejemljivo uporabljati jermenski pogon, če je pokvarjen, motor preide v prosti tek. Izjema so motorji z zaporednim vzbujanjem z močjo do 100-200 W, ki lahko delujejo v načinu brez obremenitve, saj je njihova moč mehanskih in magnetnih izgub pri visokih hitrostih primerljiva z nazivno močjo motorja.
Sposobnost serijskih vzbujalnih motorjev, da razvijejo velik elektromagnetni navor, jim zagotavlja dobre zagonske lastnosti.
Motor serijskega vzbujalnega komutatorja ima velik navor pri nizkih vrtljajih in visoko hitrost, ko ni obremenitve. Ta elektromotor je idealen za aplikacije, ki zahtevajo velik navor (žerjavi in \u200b\u200bvitli), saj se tok statorja in rotorja poveča pod obremenitvijo. Za razliko od vzporednih vzbujalnih motorjev zaporedni vzbujalni motor nima natančne karakteristike nadzora hitrosti in lahko v primeru kratkega stika v vzbujalnem navitju postane neobvladljiv.
Mešani vzbujevalni motor ima dva poljska navitja, eden od njih je povezan vzporedno z navitjem armature, drugi pa zaporedno. Razmerje med magnetizacijskimi silami navitij je lahko različno, vendar običajno eno od navitij ustvarja veliko magnetizacijsko silo in to navitje imenujemo glavno navitje, drugo navitje pa pomožno navitje. Poljska navitja je mogoče povezati usklajeno in nasprotno, v skladu s tem pa magnetni tok nastane zaradi vsote ali razlike magnetizirajočih sil navitij. Če so navitja povezana skladno, so karakteristike hitrosti takega motorja med karakteristikami hitrosti vzporednih in zaporednih vzbujalnih motorjev. Nasprotna povezava navitij se uporablja, kadar je treba z naraščajočo obremenitvijo doseči konstantno hitrost vrtenja ali povečati hitrost vrtenja. Tako se zmogljivost mešanega vzbujevalnega motorja približa zmogljivosti vzporednega ali serijskega vzbujalnega motorja, odvisno od tega, katero od navitij polja ima glavno vlogo.
Elektromotorji, ki jih poganja enosmerni tok, se uporabljajo veliko redkeje kot motorji z izmeničnim tokom. V domačem okolju se enosmerni motorji uporabljajo v otroških igračah, ki jih poganjajo običajne enosmerne baterije. V proizvodnji enosmerni motorji poganjajo različne enote in opremo. Poganjajo jih zmogljivi akumulatorji.
Naprava in načelo delovanja
Enosmerni motorji so po zasnovi podobni izmeničnim sinhronim motorjem, z razliko v vrsti toka. Preprosti modeli demo motorjev so uporabili en magnet in okvir, skozi katerega teče tok. Takšna naprava je bila obravnavana kot preprost primer. Sodobni motorji so dovršene in dovršene naprave, ki lahko razvijejo veliko moč.
Glavno navitje motorja je armatura, ki se napaja preko kolektorja in krtačnega mehanizma. Vrti se v magnetnem polju, ki ga ustvarjajo polovi statorja (ohišje motorja). Armatura je izdelana iz več navitij, položenih v reže in pritrjenih s posebno epoksidno zmesjo.
Stator je lahko sestavljen iz poljskih navitij ali trajnih magnetov. Pri motorjih z majhno močjo se uporabljajo trajni magneti, pri motorjih s povečano močjo pa je stator opremljen s poljskimi navitji. Stator je s koncev zaprt s pokrovi z vgrajenimi ležaji, ki služijo vrtenju gredi armature. Na enem koncu te gredi je pritrjen hladilni ventilator, ki ustvarja zračni tlak in ga med obratovanjem poganja skozi notranjost motorja.
Načelo delovanja takega motorja temelji na Amperejevem zakonu. Ko žični okvir postavite v magnetno polje, se bo vrtel. Tok, ki prehaja skozi njega, ustvarja magnetno polje okoli sebe, v interakciji z zunanjim magnetnim poljem, kar vodi do vrtenja okvirja. V sodobni zasnovi motorja ima armatura z navitji vlogo okvirja. Nanje se napaja tok, posledično se okoli armature ustvari tok, ki ga poganja v rotacijsko gibanje.
Za napajanje armaturnih navitij z izmeničnim tokom se uporabljajo posebne ščetke iz grafita in bakrene zlitine.
Terminali navitij armature so združeni v eno enoto, imenovano kolektor, izdelan v obliki obroča lamel, pritrjenega na gred armature. Ko se gred krtače vrti, se navitja armature napajajo skozi kolektorske lamele. Posledično se gred motorja vrti z enakomerno hitrostjo. Več kot je navitij armature, bolj enakomerno bo motor deloval.
Sestava krtač je najbolj ranljiv mehanizem pri zasnovi motorja. Med delovanjem se bakreno-grafitne ščetke drgnejo proti kolektorju, ponavljajo njegovo obliko in s stalno silo pritiskajo nanj. Med delovanjem se ščetke obrabijo, prevodni prah, ki je produkt te obrabe, pa se naseli na delih motorja. Ta prah je treba redno odstranjevati. Običajno se odstranjevanje prahu izvaja z visokotlačnim zrakom.
Ščetke zahtevajo občasno gibanje v utorih in pihanje z zrakom, saj se lahko v nakopičenih vodih zataknejo zaradi nabranega prahu. To bo povzročilo, da ščetke visijo nad kolektorjem in motijo \u200b\u200bdelovanje motorja. Zaradi obrabe je treba občasno zamenjati ščetke. Na mestu stika kolektorja s ščetkami je tudi kolektor dotrajan. Zato se ob obrabi sidro odstrani in zbiralec obdela na stružnici. Po utoru kolektorja se izolacija med lamelami kolektorja zmelje na majhno globino, da ne uniči ščetk, saj njegova trdnost bistveno presega trdnost ščetk.
Pogledi
Enosmerni motorji so razdeljeni glede na naravo vzbujanja:
Neodvisno vznemirjenje
Pri tej vrsti vzbujanja je navitje priključeno na zunanji vir energije. V tem primeru so parametri motorja podobni parametrom motorja s trajnim magnetom. Število vrtljajev se prilagaja uporu navitij armature. Hitrost uravnava poseben regulacijski reostat, ki je vključen v tokokrog vzbujalnih navitij. Z občutnim zmanjšanjem upora ali z odprtim krogom se tok armature dvigne na nevarne vrednosti.
Neodvisno vzbujanih motorjev ne smete zagnati brez obremenitve ali z majhno obremenitvijo, saj se bo njegova hitrost močno povečala in motor bo odpovedal.
Vzporedno vzbujanje
Namota polja in rotorja sta povezani vzporedno z enim tokovnim virom. Pri tej ureditvi je tok navitja polja bistveno nižji od toka rotorja. Parametri motorja postanejo preveč togi in se lahko uporabljajo za pogon ventilatorjev in obdelovalnih strojev.
Nadzor vrtljajev motorja zagotavlja reostat v serijskem vezju s poljskimi navitji ali v rotorskem krogu.
Zaporedna vznemirjenja
V tem primeru je vznemirljivo navitje zaporedno povezano z armaturo, zaradi česar skozi te navitja teče enak tok. Hitrost vrtenja takega motorja je odvisna od njegove obremenitve. Brez obremenitve motor ne sme delovati v prostem teku. Vendar ima tak motor spodobne zagonske parametre, zato se podobna shema uporablja pri delovanju težkih električnih vozil.
Mešano navdušenje
Ta shema predvideva uporabo dveh navitij v paru na vsakem drogu motorja. Ta navitja je mogoče povezati na dva načina: z dodajanjem pretokov ali z njihovim odštevanjem. Posledično ima lahko elektromotor enake lastnosti kot motorji z vzporednim ali zaporednim vzbujanjem.
Da se motor sili v drugo smer, se na enem od navitij spremeni polarnost. Za nadzor hitrosti vrtenja motorja in njegovega zagona se uporablja postopno preklapljanje različnih uporov.
Značilnosti delovanja
Enosmerni motorji so okolju prijazni in zanesljivi. Njihova glavna razlika od AC motorjev je sposobnost prilagajanja hitrosti vrtenja v širokem razponu.
Takšni enosmerni motorji se lahko uporabljajo tudi kot generator. S spreminjanjem smeri toka v navitju polja ali v armaturi lahko spremenite smer vrtenja motorja. Število vrtljajev gredi motorja nadzorujemo s spremenljivim uporom. Pri motorjih z zaporednim vzbujevalnim krogom se ta upor nahaja v armaturnem krogu in omogoča, da se hitrost vrtenja zmanjša za 2-3 krat.
Ta možnost je primerna za mehanizme z daljšimi časi izpada, saj se reostat med delovanjem zelo segreje. Povečanje hitrosti nastane z vključitvijo pogonskega navitja reostata v vezje.
Za motorje z vzporednim vzbujevalnim krogom v armaturnem krogu se uporabljajo tudi reostati za zmanjšanje hitrosti za polovico. Če je na vezje poljskega priključka priključen upor, bo to povečalo hitrost do 4-krat.
Uporaba reostata je povezana s sproščanjem toplote. Zato v sodobnih izvedbah motorjev reostate nadomestijo elektronski elementi, ki nadzorujejo hitrost brez večjega ogrevanja.
Na učinkovitost enosmernega motorja vpliva njegova moč. Šibki enosmerni motorji imajo majhen izkoristek, njihov izkoristek je približno 40%, medtem ko imajo električni motorji z močjo 1 MW izkoristek do 96%.
Prednosti enosmernih motorjev
- Majhne dimenzije.
- Enostavno upravljanje.
- Preprosta konstrukcija.
- Možnost uporabe kot tokovnih generatorjev.
- Hiter zagon, še posebej značilen za serijske vzbujalne motorje.
- Možnost gladke nastavitve hitrosti vrtenja gredi.
slabosti
- Za povezavo in delovanje morate kupiti posebno napajanje z enosmernim tokom.
- Visoka cena.
- Prisotnost potrošnega materiala v obliki bakreno-grafitnih visoko obrabljivih ščetk, obrabljenega zbiralnika, ki bistveno zmanjša življenjsko dobo in zahteva redno vzdrževanje.
Področje uporabe
Enosmerni motorji so postali zelo priljubljeni v električnih vozilih. Takšni motorji so običajno vključeni v zasnove:
- Električna vozila.
- Električne lokomotive.
- Tramvaji.
- Električni vlak.
- Trolejbusi.
- Dvižni in transportni mehanizmi.
- Otroške igrače.
- Industrijska oprema s potrebo po uravnavanju hitrosti vrtenja v širokem razponu.
Naravna hitrost in mehanske lastnosti, področje uporabe
V motorjih s serijskim vzbujanjem je tok armature hkrati tudi vzbujevalni tok: jaz v \u003d jaz a \u003d jaz... Zato se tok Ф δ spreminja v širokih mejah in lahko zapišemo, da
  | (3) |
  | (4) |
Značilnost hitrosti motorja [glej izraz (2)], prikazana na sliki 1, je mehka in hiperbolična. Kdaj k Ф \u003d const tip krivulje n = f(jaz) je prikazana s črtkano črto. Za majhne jaz vrtljaji motorja postanejo nesprejemljivo visoki. Zato delovanje motorjev z zaporednim vzbujanjem, razen najmanjših, pri prostem teku ni dovoljeno, uporaba jermenskega pogona pa je nesprejemljiva. Običajno najmanjša dovoljena obremenitev P 2 = (0,2 – 0,25) P n.
Naravna značilnost motorja s serijskim vzbujanjem n = f(M) v skladu z razmerjem (3) je prikazano na sliki 3 (krivulja 1 ).
Ker vzporedni vzbujalni motorji M ∼ jaz, in za motorje s serijskim vzbujanjem približno M ∼ jaz ² in ob zagonu dovoljeno jaz = (1,5 – 2,0) jaz n, potem motorji z zaporednim vzbujanjem razvijejo bistveno večji zagonski navor v primerjavi z vzporednimi vzbujevalnimi motorji. Poleg tega vzporedni vzbujalni motorji n ≈ const in za motorje z zaporednim vzbujanjem v skladu z izrazi (2) in (3) približno (pri R a \u003d 0)
n ∼ U / jaz ∼ U / √M .
Zato v vzporednih vzbujalnih motorjih
P 2 \u003d Ω × M \u003d 2π × n × M ∼ M ,
in za motorje z zaporednim vzbujanjem
P 2 \u003d 2π × n × M ∼ √ M .
Tako pri motorjih s serijskim vzbujanjem, ko se navor obremenitve spremeni M st \u003d M v širokih mejah se moč spreminja v manjših mejah kot pri vzporednih vzbujalnih motorjih.
Zato so preobremenitve navora manj nevarne za serijske vzbujalne motorje. V zvezi s tem imajo zaporedni vzbujalni motorji pomembne prednosti v primeru težkih zagonskih pogojev in sprememb navora obremenitve v širokih mejah. Veliko se uporabljajo za električno vleko (tramvaji, metro, trolejbusi, električne lokomotive in dizelske lokomotive na železnicah) ter v dvigalnih in transportnih napravah.
 |
| Slika 2. Sheme za regulacijo hitrosti vrtenja zaporednega vzbujalnega motorja z ranžiranjem vzbujalnega navitja ( a), premikanje sidra ( b) in vključitev upora v armaturnem krogu ( v) |
Ko se hitrost vrtenja poveča, motor z zaporednim vzbujanjem ne preklopi v način generatorja. Na sliki 1 je to razvidno iz dejstva, da je značilnost n = f(jaz) ne seka ordinatnih osi. Fizično je to razloženo z dejstvom, da se mora pri preklopu v način generatorja za določeno smer vrtenja in določeno polarnost napetosti smer toka spremeniti v nasprotno smer in smer elektromotorne sile (emf) E in polarnost polov mora ostati nespremenjena, vendar je slednje nemogoče, ko se spremeni smer toka v navitju polja. Zato je za prenos serijskega vzbujalnega motorja v način generatorja treba preklopiti konce vzbujalnega navitja.
Regulacija hitrosti s slabljenjem polja
Uredbe n z oslabitvijo polja nastane bodisi z ranžiranjem vzbujalnega navitja z določenim uporom R sh.v (slika 2, a), ali z zmanjšanjem števila zavojev vzbujalnega navitja, vključenega v delo. V slednjem primeru je treba zagotoviti ustrezne izhode iz navitja polja.
Ker je odpornost navitja polja R in padec napetosti na njem je majhen R sh.v mora biti tudi majhen. Izgube odpornosti R wv so torej majhne, \u200b\u200bskupne izgube pri vzbujanju med ranžiranjem pa se celo zmanjšajo. Posledično izkoristek (izkoristek) motorja ostaja visok in ta način nadzora se v praksi pogosto uporablja.
Pri ranžiranju navitja vzbujanja vzbujevalni tok od vrednosti jaz zmanjša na
in hitrost n ustrezno poveča. V tem primeru dobimo izraze za hitrost in mehanske lastnosti, če v enakovrednostih (2) in (3) nadomestimo k F naprej k F k o.v, kjer
je faktor dušenja vzbujanja. Pri uravnavanju hitrosti se spremeni število zavojev vzbujalnega navitja
k o.v \u003d w v službi / w c. polno.
Slika 3 prikazuje (krivulje 1 , 2 , 3 ) specifikacije n = f(M) za ta primer regulacije hitrosti pri več vrednostih k o.v (vrednost k o.v \u003d 1 ustreza naravni značilnosti 1 , k o.v \u003d 0,6 - krivulja 2 , k o.v \u003d 0,3 - krivulja 3 ). Značilnosti so podane v relativnih enotah in ustrezajo primeru, ko k Ф \u003d const in R a * \u003d 0,1.
  |
| Slika 3. Mehanske značilnosti serijskega vzbujalnega motorja z različnimi metodami nadzora hitrosti |
Regulacija hitrosti z ranžiranjem armature
Pri ranžiranju sidra (slika 2, b) tok toka in vzbujanja se povečata, hitrost pa se zmanjša. Ker pade napetost R v × jaz majhna in jo je zato mogoče vzeti R pri ≈ 0, potem upor R sh.a je praktično pod polno napetostjo omrežja, njegova vrednost bi morala biti velika, izgube v njem bodo velike in učinkovitost se bo močno zmanjšala.
Poleg tega je ranžiranje armature učinkovito, kadar magnetno vezje ni nasičeno. V zvezi s tem se armaturno ranžiranje v praksi redko uporablja.
Slika 3 prikazuje krivuljo 4 n = f(M) ob
jaz w.a ≈ U / R w.a \u003d 0,5 jaz n.
Regulacija hitrosti z vključitvijo upora v armaturnem krogu
Regulacija hitrosti z vključitvijo upora v armaturnem krogu (slika 2, v). Ta metoda vam omogoča regulacijo n nižja od nominalne vrednosti. Ker se hkrati učinkovitost znatno zmanjša, se ta način regulacije omejeno uporablja.
V tem primeru dobimo izraze za hitrost in mehanske lastnosti, če v enakovrednostih (2) in (3) nadomestimo R in naprej R a + R ra. Značilno n = f(M) za to vrsto nadzora hitrosti pri R pa * \u003d 0,5 je na sliki 3 prikazana kot krivulja 5 .
  |
| Slika 4. Vzporedna in serijska povezava zaporednih vzbujalnih motorjev za spreminjanje hitrosti vrtenja |
Regulacija hitrosti s spreminjanjem napetosti
Na ta način lahko regulirate n Zmanjšana vrednost od nominalne vrednosti ob ohranjanju visoke učinkovitosti.Upoštevana krmilna metoda se pogosto uporablja v transportnih napravah, kjer je na vsako pogonsko os nameščen ločen motor, regulacija pa se izvede s preklopom motorjev iz vzporedne povezave na omrežje v serijo (slika 4). Slika 3 prikazuje krivuljo 6 je značilnost n = f(M) za ta primer na U = 0,5U n.
Shema motorja. Zaporedni motorni tokokrog vzbujanje je prikazano na sl. 1.31. Tok, ki ga porabi motor iz omrežja, teče skozi armaturo in poljsko navitje, ki je zaporedno povezano z armaturo. Zato je I \u003d I i \u003d I in.
Tudi v seriji z armaturo je vključen zagonski reostat R p, ki se tako kot pri vzporednem vzbujalnem motorju sprosti po sprostitvi.
Mehanska enačba specifikacije. Enačbo mehanskih značilnosti lahko dobimo iz formule (1.6). Pri obremenitvenih tokovih, manjših od (0,8 - 0,9) I nom, lahko domnevamo, da magnetni tokokrog motorja ni nasičen in je magnetni tok Ф sorazmeren toku I: Ф \u003d kI, kjer je k \u003d const. (Pri močnih tokovih se koeficient k nekoliko zmanjša). Z zamenjavo Ф v (1.2) dobimo М \u003d С м kI, od koder
Zamenjajmo Ф v (1.6):
n \u003d 
(1.11)
Graf, ki ustreza (1.11), je prikazan na sliki. 1,32 (krivulja 1). Ko se navor obremenitve spremeni, se hitrost motorja močno spremeni - značilnosti te vrste se imenujejo "mehke". V prostem teku, ko je M "0, število vrtljajev motorja neskončno narašča in motor" zmanjka prestave ". 
Tok, ki ga porabi serijski poljski motor, narašča manj z naraščajočo obremenitvijo kot vzporedni poljski motor. To je posledica dejstva, da se hkrati s povečanjem toka poveča vzbujevalni tok in navor pri nižjem toku postane enak navoru obremenitve. Ta značilnost motorja z zaporednim vzbujanjem se uporablja tam, kjer obstajajo znatne mehanske preobremenitve motorja: v elektrificiranih vozilih, v dvižnih in transportnih mehanizmih in drugih napravah.
Regulacija frekvence rotacija. Kot je navedeno zgoraj, je nadzor hitrosti enosmernih motorjev mogoč na tri načine.
Spremembo vzbujanja lahko izvedemo z vklopom reostata R p1 vzporedno z vzbujalnim navitjem (glej sliko 1.31) ali z vklopom reostata R p2 vzporedno z armaturo. Ko je reostat R p1 vklopljen vzporedno z vzbujalnim navitjem, se lahko magnetni tok Ф zmanjša od nominalnega na najmanjši Ф min. V tem primeru se bo število vrtljajev motorja povečalo (v formuli (1.11) se koeficient k zmanjša). Mehanske značilnosti, ki ustrezajo temu primeru, so prikazane na sl. 1.32, krivulje 2, 3. Ko se reostat vklopi vzporedno z armaturo, se poveča tok v navitju polja, magnetni tok in koeficient k, hitrost motorja pa se zmanjša. Mehanske značilnosti tega primera so prikazane na sl. 1.32, krivulje 4, 5. Vendar se nadzor vrtenja z reostatom, povezanim vzporedno z armaturo, redko uporablja, saj se izguba moči v reostatu in izkoristek motorja zmanjša.
Spreminjanje hitrosti vrtenja s spreminjanjem upora armaturnega vezja je možno, ko je reostat R p3 zaporedno priključen v armaturni tokokrog (slika 1.31). Reostat R p3 poveča odpornost armaturnega kroga, kar vodi do zmanjšanja hitrosti vrtenja glede na naravno značilnost. (V (1.11) je treba namesto R i nadomestiti R i + R p3.) Mehanske značilnosti te krmilne metode so prikazane na sliki. 1.32, krivulje 6, 7. Takšna regulacija se uporablja razmeroma redko zaradi velikih izgub v regulacijskem reostatu.
Končno je uravnavanje hitrosti vrtenja s spreminjanjem omrežne napetosti, tako kot pri vzporednih vzbujalnih motorjih, mogoče le v smeri zmanjšanja vrtilne hitrosti, ko se motor napaja iz ločenega generatorja ali krmiljenega usmernika. Mehanske značilnosti te krmilne metode so prikazane na sl. 1.32, krivulja 8. V prisotnosti dveh motorjev, ki delujeta na skupno obremenitev, jih je mogoče preklopiti z vzporednega na serijski, napetost U na vsakem motorju se prepolovi in \u200b\u200bhitrost se prav tako zmanjša.
Načini zaviranja motorja zaporedno vzbujanje. Način regenerativnega zaviranja s prenosom energije v omrežje v motorju z zaporednim vzbujanjem ni mogoč, saj ni mogoče doseči hitrosti vrtenja n\u003e n x (n x \u003d).
Nasproten način zaviranja je mogoče dobiti, tako kot pri vzporednem vzbujalnem motorju, s preklopom sponk navitja armature ali navitja vzbujanja.
