Charakterystyki mechaniczne silnika szeregowego prądu stałego i sposoby ich kształtowania

Równania charakterystyk mechanicznych: ;

;

Uwzględniając zależność strumienia od prądu twornika, wzór na moment przybierze postać M_e=C₁I_t² w zakresie małych prądów (przy nienasyconym obwodzie magnetycznym) lub M_e=C₂I_t w zakresie dużych prądów (maszyna nasycona). Charakterystyki mechaniczne mają zatem dla małych prądów przebieg hiperboliczny, a dla dużych prądów przebieg liniowy. Nie występuje tu prędkość idealnego biegu jałowego. Dla M.=0 prędkość kątowa rośnie do nieskończoności. Ograniczenie wartości prądu rozruchowego uzyskuje się włączając rezystancję dodatkową w obwód twornika lub zmniejszając wartość napięcia zasilania.

Sposoby kształtowania charakterystyk:

-zmieniając napięcie twornika U

-zmieniając rezystancję w obwodzie twornika Rt

-zmieniając strumień φ

Regulacja przez płynną zmianę napięcia jest obecnie wykonywana dzięki technice przekształtnikowej. Zastosowanie przerywacza prądu stałego umożliwia płynną zmianę wartości średniej napięcia stałego zasilającego silnik. Rozruch, regulacja i hamowanie mogą być prowadzone płynnie. Regulacja jest ekonomiczna, w silniku nie ma strat dodatkowych. Inną metodą jest zmiana układu połączeń współpracujących ze sobą silników z szeregowego na równoległy.

Zmianę strumienia można osiągnąć za pomocą rezystancji dodatkowej włączonej równolegle z uzwojeniem wzbudzenia lub przez zmianę liczby zwojów uzwojenia wzbudzenia.

Hamowanie przeciwprądem w silnikach szeregowych polega na przełączeniu kierunku prądu twornika lub kierunku strumienia magnetycznego (rzadko stosowany ze względu na przemagnesowanie maszyny). Ze względu na konieczność ograniczenia wartości prądu, podczas hamowania włącza się dodatkową rezystancję w obwód twornika. Ten rodzaj hamowania wiąże się z dużymi stratami.