Запитання для самоконтролю

1. Складіть енергетичну діаграму генератора постійного струму з розшифровкою літерних позначень.

2. Запишіть і розшифруйте рівняння механічних втрат.

3. Запишіть і розшифруйте рівняння електричних втрат.

4. Запишіть і розшифруйте рівняння втрат у магнітопроводі якоря.

5. Які ще види втрат виникають у генераторі постійного струму?

6. Запишіть і розшифруйте формулу механічної потужності на валу генератора постійного струму.

7. Запишіть і розшифруйте формулу електричної потужності, яка віддається генератором постійного струму навантаженню.

8. Як визначити коефіцієнт корисної дії генератора постійного струму?

6.4. Розрахункова схема генератора

Відповідно до фізичних явищ і процесів у колі збудження та у колі якоря розрахункова схема генератора із самозбудженням (з паралельним збудженням) має такий вигляд (рис.6.4).

Н а розрахунковій схемі (рис.6.4) приведені наступні позначення:

R_з – опір кола обмотки збудження, Ом;

L_з – індуктивність обмотки збудження, Гн;

I_з – сила струму в обмотці збудження, А;

Е – е.р.с., яка наводиться в обмотці якоря, В;

R_я – опір обмотки якоря, Ом;

L_я – індуктивність обмотки якоря, Гн;

I_я – сила струму в обмотці якоря, А;

I – сила струму навантаження, А;

U – напруга на затисках генера­тора, В.

Запитання для самоконтролю

1. Складіть розрахункову схему генератора постійного струму паралельного збудження і розшифруйте літерні позначення.

6.5. Зовнішня характеристика генератора

Дана характеристика показує, як змінюється напруга на затисках генератора при зміні сили струму навантаження, тобто зовнішня характеристика генератора – це залежність напруги на затисках (на щітках) генератора від сили струму, який протікає в обмотці якоря. Одержимо рівняння цієї характеристики на підставі розрахункової схеми генератора (рис.6.4), для чого складемо рівняння електричної рівноваги якірного кола та виразимо потенціал точки Я1 (_Я1) через потенціал точки Я2 (_Я2):

_Я1 = _Я2 – R_яI_я + Е. (6.14)

Реактивний опір обмотки якоря дорівнює нулю (Х_я = 0), тому що струм постійний.

Перепишемо (6.14) у наступному вигляді:

_Я1 – _Я2 = Е – R_яI_я . (6.15)

З огляду на те, що _Я1 – _Я2 = U , одержимо наступне:

U = Е – R_яI_я . (6.16)

Отримане рівняння (6.16) являє собою рівняння зовнішньої характеристики генератора.

У свою чергу

Е = kФ . (6.17)

Крім того, на підставі (6.1) можемо записати:

, (6.18)

де w_з – кількість витків обмотки збудження.

Г рафічно зовнішня характеристика генератора (тобто залежність U = f (I_я )) виглядає так, як показано на рис.6.5.

Пунктирною лінією на рис.6.5 показана зовнішня характеристика ідеального генератора, у якого R_я = 0.

Запитання для самоконтролю

1. Запишіть і розшифруйте вираз зовнішньої характеристики генератора.

2. Зобразіть якісно зовнішню характеристику генератора.

3. Як поліпшити зовнішню характеристику генератора?

6.6. Регулювання напруги генератора

Напруга на затисках генератора, як видно з (6.16), залежить від значення е.р.с., яка наводиться в якорі, та сили струму в обмотці якоря (сили струму навантаження). Е.р.с., яка наводиться в якорі, як видно з (6.17), залежить від значення магнітного потоку і швидкості обертання якоря. Магнітний потік, як видно з (6.18), залежить від сили струму в обмотці збудження. Отже, регулювати напругу на затисках генератора можна наступним чином:

1. зміною сили струму в обмотці збудження (для цього використовують реостат, включений послідовно з обмоткою збудження);

2. зміною швидкості обертання якоря (для цього використовують приводний агрегат).