Оптимальной является такая степень возбуждения двигателя, которая обеспечивает наилучшие характеристики в синхронном режиме при заданных пусковых характеристиках.
Рис. 2.27
Как видно из (2.30) и (2.31), увеличение магнитного потока ротора, а соответственно E0, приводит к росту как основной, так и тормозной составляющих момента. Это необходимо учитывать при выборе оптимальной степени возбуждения машины E0/U1.
В случае работы микродвигателей в системах синхронной связи часто требуется знать зависимость момента МC от угла γ между осью м.д.с. статора и продольной осью ротора. Следует отметить, что угловая характеристика MС = f(γэ) также является несинусоидальной, но при углах γэ = 0 и γэ = 180° момент MC = 0 (электрический угол γэ = pγ).
У синхронных микродвигателей с постоянными магнитами применяют асинхронный метод пуска, т.е. в процессе разгона ротора до угловой скорости, близкой к синхронной, двигатель работает как асинхронный. Вращающееся магнитное поле статора во взаимодействии с токами, наведенными этим полем в короткозамкнутой обмотке ротора, создает асинхронный момент Ма, зависимость которого от скольжения s приведена на рис. 2.27. Особенность пуска таких микродвигателей по сравнению с двигателями с электромагнитным возбуждением заключается в том, что он происходит при наличии потока возбуждения ротора. Этот поток при вращении ротора наводит в обмотках статора э.д.с., частота которой не равна частоте напряжения питания. Под действием э.д.с. в цепи обмоток статора проходят токи, которые во взаимодействии с вызвавшим их потоком ротора создают тормозной момент Μт, направленный встречно к асинхронному вращающему моменту Ma. На результирующей характеристике Mpeз = f(s) появляются провалы, которые ухудшают условия пуска. Например, при моменте сопротивления на валу Мст А (рис. 2.27) ротор будет вращаться с угловой скоростью, соответствующей скольжению sA. Эта угловая скорость далека от синхронной, и синхронизация ротора с полем статора не наступит.
Следует отметить, что в синхронном режиме (s = 0) момент Мт является рассмотренной составляющей электромагнитного момента Mпост R1. Для уменьшения тормозного момента Mт необходимо снижать поток постоянных магнитов ротора, т. е. уменьшать отношение E0/U1.