4. Условия осуществления начального самовозбуждения генератора без аккумуляторной батареи; критическая частота вращения ротора генератора для его начального возбуждения.

Существуют определенные условия начального самовозбуждения генератора при отсутствии аккумуляторной батареи. Только при выполнении этих условий произойдет надежное возбуждение генератора. Эти условия следующие:

1. в обязательном порядке должно иметь место начальное намагничивание генератора;

2. остаточный магнитный поток должен совпадать по направлению с потоком, создаваемым обмоткой возбуждения;

3. сопротивление в цепи возбуждения должно быть меньше критической величины.

Процесс начального возбуждения изображен на рисунке 4.1.

На рисунке 4.2, а показаны прямые зависимости напряжения возбуждения от тока возбуждения при трех различных сопротивлениях , , обмотки возбуждения: , , . Тангенсы угла наклона этих прямых равны сопротивлениям , , . На этом же рисунке нарисована характеристика холостого хода генератора- зависимость напряжения генератора от тока возбуждения.

Рисунок 4.1 – Процесс самовозбуждения генератора при отсутствии аккумуляторной батареи.

Здесь показаны две зависимости: выходного напряжения генератора от тока возбуждения и напряжение на обмотке возбуждения от тока возбуждения . Этот процесс протекает следующим образом: остаточное напряжение создает в обмотке возбуждения ток возбуждения , который в свою очередь создает напряжение ; далее создает больший ток возбуждения , который создает большее напряжение и так далее. Процесс самовозбуждения завершается в точке 1, где . Эта точка соответствует установившемуся режиму работы.

В данном случае начальное возбуждение происходит. Однако возможны и другие варианты.

Рисунок 4.2 – Влияние сопротивления в цепи возбуждения на процесс начального возбуждения генератора.

Как было указано выше, начальное возбуждение генератора возможно, если сопротивление в цепи возбуждения будет меньше или равно критической величине. Прямая является касательной к характеристике холостого хода . Это значит, что величина сопротивление является критической для начального возбуждение генератора. При сопротивлении начальное возбуждение не произойдет ( и не пересекаются). А при сопротивлении (прямая ) будет иметь место надежное начальное возбуждение.

В автомобильных и тракторных генераторах, работающих при переменной частоте вращения, для сопротивления в цепи его обмотки возбуждения существует критическая частота вращения ротора, при которой начальное возбуждение произойдет.

На рисунке 4.2, б показано графическое определение критической частоты вращения ротора для начального возбуждения генератора. Прямая линия соответствует зависимости напряжения на обмотке возбуждения от тока возбуждения. Зависимости , , являются характеристиками холостого хода при трех разных частотах вращения. Из анализа рисунка 4.2,б видно,что при частоте вращения ротора прямая линия является касательной к характеристике холостого хода. Поэтому частота вращения является критической для начального возбуждения генератора. При большей частоте вращения происходит надежное начальное возбуждение, а при меньшей частоте –начальное возбуждение не произойдет .