6.6. Регулирование напряжения генератора

Напряжение на зажимах генератора, как видно из (6.16), зависит от значения э.д.с., наводимой в якоре, и силы тока в обмотке якоря (силы тока нагрузки). Э.д.с., которая индуктируется в якоре, как видно из (6.17), зависит от значения магнитного потока и скорости вращения якоря. Магнитный поток, как видно из (6.18), зависит от силы тока в обмотке возбуждения. Следовательно, регулировать напряжение на зажимах генератора можно следующим образом:

изменением силы тока в обмотке возбуждения (для этого используют реостат, включённый последовательно с обмоткой возбуждения);
изменением скорости вращения якоря.

Вопрос для самоконтроля

Перечислите способы регулирования напряжения на зажимах генератора, укажите технические средства для их реализации.

6.7. Принципиальная электрическая схема управления генератором

В соответствии с изложенным выше составляем принципиальную электрическую схему управления генератором (рис.6.6).

Н а данной схеме (рис.6.6) приведены следующие обозначения:

РВ – регулировочный реостат в цепи возбуждения;

ОВ – обмотка возбуждения;

Ш1, Ш2 – зажимы обмотки возбуждения;

Я1, Я2 – зажимы обмотки якоря;

Я – якорь генератора;

 – угловая скорость вращения вала генератора;

РA – амперметр, измеряющий силу тока нагрузки;

РV – вольтметр, измеряющий напряжение на зажимах генератора;

РН – реостат нагрузки.

Пример 6.1

К генератору постоянного тока независимого возбуждения при неизменной угловой скорости подводится механическая мощность равная 7,0 кВт. Генератор развивает электродвижущую силу равную 300 В. Сопротивление обмотки якоря генератора (включая сопротивление щёток) равно 1,5 Ом. Сопротивление цепи возбуждения генератора равно 270 Ом. На зажимы цепи возбуждения подаётся напряжение равное 270 В.

К генератору подключена нагрузка сопротивлением 13,5 Ом с помощью идеальной линии электропередачи. Потери мощности в механической системе генератора составляют 1,5 % от подводимой к валу мощности. Потери мощности в магнитопроводе генератора составляют 3,0 % от подводимой к валу мощности. Добавочные потери составляют 0,1 % от подводимой к валу мощности.

Составить расчётные схемы якорной цепи с нагрузкой и цепи возбуждения.

Определить: силу тока в якорной цепи; мощность, развиваемую генератором; потери мощности в обмотке якоря; силу тока в цепи возбуждения; потери мощности в цепи возбуждения; потери мощности в механической системе; потери мощности в магнитопроводе; суммарные потери мощности в генераторе; мощность, отдаваемую генератором в сеть (мощность нагрузки); электрический коэффициент полезного действия генератора; коэффициент полезного действия генератора как электромеханического преобразователя; электроэнергию, которую потребит нагрузка за 100 ч.

Построить в масштабе по двум точкам внешнюю характеристику генератора.

Решение.

1. Составляем расчётную схему, состоящую из якорной цепи и цепи возбуждения: