32 Генераторы постоянного тока. Схемы включения и основные характеристики

Генераторы постоянного тока являются источниками постоянного тока, в которых осуществляется преобразование механической энергии в электрическую. Якорь генератора приводится во вращение каким-либо двигателем, в качестве которого могут быть использованы электрические двигатели внутреннего сгорания и т.д. Генераторы постоянного тока находят применение в тех отраслях промышленности, где по условиям производства необходим или является предпочтительным постоянный ток (на предприятиях металлургической и электролизной промышленности, на транспорте, на судах и др.). Используются они и на электростанциях в качестве возбудителей синхронных генераторов и источников постоянного тока.

В последнее время в связи с развитием полупроводниковой техники для получения постоянного тока часто применяются выпрямительные установки, но несмотря на это генераторы постоянного тока продолжают находить широкое применение.

Генераторы постоянного тока выпускаются на мощности от нескольких киловатт до 10 000 кВт.

Режим работы электрической машины в условиях, для которых она предназначена заводом-изготовителем, называется номинальным. Величины, соответствующие этому режиму работы (мощность, ток, напряжение, частота вращения и др.), являются номинальными данными машины. Они указываются в каталогах и выбиваются на табличке, прикрепленной к станине машины.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРА ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

Самовозбуждение генератора. У генератора параллельного возбуждения обмотка возбуждения питается от собственного якоря. Электродвижущая сила в якоре появляется в результате самовозбуждения машины, происходящего под действием остаточного магнетизма в полюсах и ярме статора. Для того чтобы в машине появился магнитный поток остаточного магнетизма, она хотя бы один раз должна быть намагничена путем пропускания тока через обмотку возбуждения or постороннего источника.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРА НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

Для возможности изменения в широких пределах тока I_в обмотка возбуждения к независимому источнику подключается через переменный резистор R_в. Ток в цепи якоря I_а регулируется переменным резистором R_нг.

Пределы измерения амперметра и вольтметра в цепи якоря следует выбирать, исходя из номинальных значений тока I_ном и напряжения U_ном, которые указываются на табличке машины, прикрепленной к ее станине. Амперметр в цепи обмотки возбуждения выбирается на ток, равный 1-5 % I_ном.

Характеристика холостого хода. Характеристика холостого хода представляет собой зависимость ЭДС на выводах генератора Е от тока возбуждения I_в при разомкнутой цепи якоря (рубильник QS отключен, ток I_а=0).

33. Двигатель постоянного тока. Основные характеристики.

В зависимости от способа включения обмоток возбуждения и якоря различают такие схемы возбуждения двигателей постоянного тока (ДПТ):

1 - магнитоэлектрические ДПТ, здесь рабочий поток создается постоянными магнитами. Это, как правило, двигатели малой мощности.

2 - ДПТ параллельного возбуждения, здесь поле создается шунтовой обмоткой.

3 - ДПТ последовательного возбуждения, здесь для создания поля служит сериесная обмотка.

4 - ДПТ смешанного возбуждения.

Работа ДПТ оценивается по совокупности следующих величин:

- напряжение питания U, В,

- потребляемый ток I, А,

- механическая мощность на валу Р₂, Вт,

- вращающий момент M, Нм,

- частота вращения якоря n, мин,

- ток возбуждения I_в, А.

Существенную роль при анализе работы ДПТ играют также и различные зависимости между указанными величинами, к этим характеристикам относятся: пусковые, рабочие, регулировочные и механические.

К пусковым характеристикам в первую очередь относят пусковой ток и пусковой момент.

Под рабочими характеристиками понимают зависимости частоты вращения, вращающего момента, КПД и тока якоря от Р2: n,М,η ,Iя =f(Р2), при U=U_ном и I_В=I_Вном

Регулировочные характеристики определяют свойства ДПТ при регулировании частоты вращения якоря.

Для электроприводов важное производственное значение имеют, так называемые, механические характеристики ДПТ, представляющие собой зависимости n =f(М) при U = const