На многих промышленных предприятиях находят применение электродвигатели постоянного тока, главным образом, в тех случаях, когда их свойства имеют решающее значение для промышленного производства (получение в эксплуатации специальных механических характеристик, широкие пределы регулирования скорости вращения и др.). Эти электродвигатели используют в металлургической промышленности, для привода подъемных устройств, в электрической тяге и ряде других установок. На рис. 58 показаны схемы включения электродвигателей постоянного тока с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением.
Рис. 58. Схемы включения электродвигателей постоянного тока с возбуждением:
а — параллельным, б — последовательным, в — смешанным; 1 — рубильник, 2 —предохранитель, 3 — якорь, 4 — обмотка возбуждения, 5 — пусковой реостат; 6 — реостат возбуждения
Рис. 59. Схемы включения электродвигателей постоянного тока для торможения противотоком: а — с параллельным возбуждением, б — с последовательным возбуждением; 1 — рубильник, 2 — предохранитель, 3 — якорь, 4 — обмотка возбуждения, 5 — пусковой реостат, 6 — реостат возбуждения, 7 — добавочное сопротивление, 8 — переключатель
В электродвигателе с параллельным возбуждением при помощи реостата возбуждения 6 можно в широких пределах регулировать число оборотов. При изменениях нагрузки скорость вращения электродвигателя изменяется незначительно. Для электродвигателя с последовательным возбуждением характерен большой начальный момент вращения. Поэтому такой тип электродвигателя применяют, например, в электрической тяге (трамвай, метро, троллейбус). Вместе с тем при изменениях нагрузки электродвигателя с последовательным возбуждением сильно изменяется скорость его вращения. При увеличении нагрузки скорость электродвигателя падает, а при снижении нагрузки ниже номинальной на 20—25%. Скорость возрастает настолько, что работать становится практически невозможно; на холостом ходу электродвигатель с последовательным возбуждением идет в разнос.
Рис. 60. Схемы динамического торможения электродвигателей постоянного тока:
а — с параллельным возбуждением, б — с последовательным возбуждением; 1 — рубильник, 2 — предохранитель, 3 — якорь, 4 — обмотка возбуждения, 5 — пусковой реостат, 6 — реостат возбуждения, 7 — добавочное сопротивление, 8 — переключатель, 9 — тормозное сопротивление
Электродвигатель со смешанным возбуждением обладает как большим начальным моментом вращения, так и возможностью широкого регулирования скорости вращения. Чтобы изменить направление вращения электродвигателя, надо изменить направление тока либо в обмотке возбуждения, либо в обмотке якоря. Если одновременно изменить направление тока в обмотке якоря и в обмотке возбуждения (например, поменять местами концы отходящих проводов у пускового рубильника), направление вращения электродвигателя не изменится.
В электродвигателях постоянного тока часто применяют электрическое торможение. Торможение противовключением заключается в том, что на ходу электродвигателя путем переключения изменяют направление тока в его обмотках на обратное, что создает усилие, противоположное усилию ротора вращающегося электродвигателя (рис. 59). Добавочное сопротивление 7 включается для ограничения тока противовключения.
Динамическое торможение (рис. 60) заключается в том, что электродвигатель отключают от сети и он, работая за счет инерции разбега как генератор, включается на внешнее (тормозное) сопротивление 9, в котором поглощается энергия, вырабатываемая в режиме генератора.
