9.Генератор смешанного и последовательного возбуждения
Генератор последовательного возбуждения
О
бмотка
возбуждения у генератора включена
последовательно с якорем. Ток возбуждения
равен току якоря -
.
При независимом возбуждении можно снять характеристику холостого хода. В обычной схеме, (рис. 34) можно снять только восходящую внешнюю характеристику. Генератор последовательного возбуждения не нашел практического применения.
Генератор смешанного возбуждения
Г енератор смешанного возбуждения широко используется в промышленности. Обмотки возбуждения по потоку могут быть включены согласно, либо встречно, рис. 35.
1.
Характеристика холостого хода
,
,
.
При
холостом ходе ток якоря равен нулю,
поэтому обмотка возбуждения
не создает потока. Следовательно,
характеристика холостого хода аналогична
генератору параллельного возбуждения.
2
.
Нагрузочная характеристика
,
Нагрузочная характеристика (3) для генератора параллельного возбуждения.
Нагрузочная характеристика (2) для генератора смешанного возбуждения при согласном направлении токов. Поэтому, последовательная обмотка играет роль компенсатора реакции якоря и характеристика (2) проходит выше характеристики холостого хода.
3. Внешняя характеристика , , .
У
генератора смешанного возбуждения при
различном соотношении и направлении
потоков можно получить характеристики
различного вида.
Если
потребители находятся вдали от генератора,
то обмотку возбуждения
по току выполняют значительной, что
дает повышенное напряжение с учетом
падения напряжения в сети (характеристика
1). Для нормального режима используется
характеристика 2.
Х
арактеристика
3 – экскаваторная характеристика,
которая получена при встречном включении
обмоток.
4. Регулировочная характеристика , .
Регулировочные характеристики практически можно снять, соответственно внешним характеристикам 1 и 2.
якоря
.
Электромагнитный момент
.
10. Пуск двигателей постоянного тока
Д
вигатели
постоянного тока широко используются
в различных системах электропривода,
где требуется широкий диапазон
регулирования частоты вращения. Двигатель
постоянного тока преобразовывает
потребляемую электрическую энергию в
механическую на валу, хотя машина
постоянного тока обратима. Покажем
принцип перевода генератора в режим
двигателя, рис. 36.
Для
генератора
,
откуда ток генератора
.
С
увеличением сопротивления
ток
уменьшается, следовательно, уменьшится
и
ток
.
При дальнейшем увеличении
будет
равна напряжению U
И ток
генератора
будет равен нулю. Далее с увеличением
ток
уменьшится, а, следовательно, уменьшится
и
.
При этом
и ток из сети сменит направление, а
машина перейдет в двигательный режим.
Уравнение равновесного состояния
для двигателя:
,
,
,
тогда
.
Получено
уравнение скоростной характеристики
двигателя постоянного тока. Уравнение
моментов для двигателя записывается:
.
Энергетическая диаграмма двигателя постоянного тока
- электрическая потребляемая мощность
двигателем
- электромагнитная мощность
- механическая мощность
- потери в обмотке возбуждения
- общий ток из сети
.
.
разделив уравнение на ток
,
получим
,
откуда
Пуск двигателей постоянного тока
У
равнение
равновесного состояния
двигателя
,
откуда ток
равен:
.
П
ри
пуске двигателя
,следовательно
и пусковой ток
может быть больше номинального в
раз. Это может привести к круговому огню
на коллекторе и механической поломке
двигателя. Поэтому, для ограничения
пускового тока до
используют пусковые реостаты, либо
пусковые станции и ток при этом равен
.
По мере разгона якоря в нем наводится, и ток якоря уменьшается. Поэтому, после разгона якоря пусковые сопротивления в цепи якоря выводятся. Схема контактного пуска представлена на рис. 38.
В
ременная
диаграмма пуска двигателя представлена
на рис. 39.
Пуск по пусковым характеристикам представлен на рис. 40.
Для пуска двигателей небольшой мощности используют пусковые реостаты. Схема пускового реостата представлена на рис. 41.
При пуске движок реостата находится в положении (1), после пуска в положении (2).
Реверсирование двигателя постоянного тока
Электромагнитный
момент
Е
сли
изменить направление тока в якоре, то
сила действующая на проводник с током
изменит направление, а, следовательно,
изменится и направление вращения рис.
42. К такому же результату приведет
изменение полюсов (изменение направления
тока обмотки возбуждения). Таким образом,
для реверсирования необходимо либо
изменить направление тока в якоре, либо
изменить направление тока в обмотке
возбуждения (изменить полюса). Если на
входе двигателя изменить + на - , то поток
и ток якоря
изменят направление, а момент останется
тем же как и направление вращения.