У двигунах послідовного збудження обмотка збудження включається послідовно з обмоткою якоря (рис. 11). Струм збудження двигуна тут дорівнює току якоря. що надає цим двигунам особливі властивості.
Для двигунів послідовного збудження неприпустимий режим холостого ходу. При відсутності навантаження на валу ток в якорі і створюваний ним магнітний потік будуть невеликими і, як видно з рівності
частота обертання якоря досягає надмірно великих значень, що веде до «розносу» двигуна. Тому пуск і робота двигуна без навантаження або з навантаженням менше 25% від номінальної неприпустимі.
При невеликих навантаженнях. коли магнітна ланцюг машини не насичена (), електромагнітний момент пропорційний квадрату струму якоря
В силу цього двигун послідовного збудження має великий пусковий момент і добре справляється з важкими умовами пуску.
Зі збільшенням навантаження магнітна ланцюг машини насичується, і пропорційність між і порушується. При насиченні магнітного ланцюга потік практично постійний, тому момент стає прямо пропорційним струму якоря.
З ростом моменту навантаження на валу струм двигуна і магнітний потік збільшуються, а частота обертання зменшується згідно із законом, близькому до гіперболічного, що видно з рівняння (6).
При значних навантаженнях, коли магнітна ланцюг машини насичується, магнітний потік практично залишається незмінним, і природна механічна характеристика стає майже прямолінійною (рис.12, крива 1). Така механічна характеристика називається м'якою.
При введенні пуско-регулювального реостата в ланцюг якоря механічна характеристика зміщується в область менших швидкостей (рис.12, крива 2) і називається штучної реостатній характеристикою.
Регулювання частоти обертання двигуна послідовного збудження можливо трьома способами: зміною напруги на якорі, опору ланцюга якоря і магнітного потоку. При цьому регулювання частоти обертання зміною опору ланцюга якоря проводиться так само, як і в двигуні паралельного збудження. Для регулювання частоти обертання зміною магнітного потоку паралельно обмотці збудження підключається реостат (див. Рис. 11),
При зменшенні опору реостата його струм збільшується, а струм збудження зменшується за формулою (8). Це призводить до зменшення магнітного потоку і зростання частоти обертання (див. Формулу 6).
Зменшення опору реостата супроводжується зменшенням струму збудження, а значить, зменшенням магнітного потоку і зростанням частоти обертання. Механічна характеристика, відповідна ослабленому магнітному потоку, зображена на рис. 12, крива 3.
На рис. 13 представлені робочі характеристики двигуна послідовного збудження.
Пунктирні частини характеристик відносяться до тих навантажень, при яких не може бути допущена робота двигуна внаслідок великої частоти обертання.
Двигуни постійного струму з послідовним збудженням застосовуються як тягові на залізничному транспорті (електропоїзди), в міському електричному транспорті (трамваї, потяги метро) і в підйомно-транспортних механізмах.
Лабораторна робота 8