34. Генератор постоянного тока независимого возбуждения

В этом случае обмотка возбуждения подключается к независимому источнику постоянного напряжения, т.е. ток возбуждения не зависит от тока якоря. I_в=(1-3)%I_ан

Основными характеристиками являются:

Характеристика холостого хода – это зависимость ЭДС генератора от тока возбуждения при отсутствии тока якоря.

, ,

Характеристика описывается уравнением:

E_а= C₀ Фn

Остаточная ЭДС обусловлена потоком остаточного намагничивания

Е_ост=(0,01-0,04)U_н

Нелинейность характеристики обусловлена нелинейностью кривой намагничивания.

Характеристика имеет две ветви – восходящую и нисходящую. Расхождение ветвей объясняется наличием гистерезиса в магнитной цепи машины.

Внешняя характеристика – это зависимость напряжения на выходе генератора от тока якоря:

,

При увеличении нагрузки напряжение на выходе генератора снижается по двум причинам:

- падение напряжения на внутреннем сопротивлении цепи якоря;

- уменьшение ЭДС, вызванное размагничивающим действием реакции якоря.

Регулировочная характеристика – это зависимость тока возбуждения от тока якоря и показывает каким образом нужно изменять ток возбуждения, чтобы напряжение на выходе генератора оставалось неизменным.

, ,

35. Генератор постоянного тока параллельного возбуждения

О бмотка возбуждения подключается параллельно обмотке якоря. В машине используется принцип самовозбуждения при котором обмотка возбуждения получает питание от обмотки якоря.

Самовозбуждение якоря возможно только при наличии гистерезиса в магнитной цепи машины. Для самовозбуждения генератора необходимо выполнить следующие условия:

1. Наличие остаточного магнитного потока в магнитной цепи машины;

2. МДС с обмотки возбуждения должна действовать согласно с остаточным магнитным потоком;

3. Сопротивление цепи обмотки возбуждения не должно превышать некоторого значения, называемого критическим.

,

если:

1. e_a>i_вR_в → i_в ↑,

2. e_a<i_bR_в → i_в ↓,

3. e_a=i_вR _в → i_в=const.

I_в

Таким образом, устойчивость режима самовозбуждения обеспечивается, если сопротивление цепи обмотки возбуждения меньше критического.

\Характеристика холостого хода будет такая же, как и у генератора независимого возбуждения.

Внешняя характеристика расположена ниже внешней характеристики генератора независимого возбуждения т.к. происходит дополнительное снижение напряжения, вызванное уменьшением тока возбуждения при уменьшении напряжения.

I_в = U / R_в

I_a = I_нг + I_в

Генератор может быть нагружен до некоторого максимального тока I_кр. При дальнейшем снижении сопротивления нагрузки генератор переходит в точку b, т.е. в режим короткого замыкания.

Регулировочная характеристика будет такая же, как и у генератора независимого возбуждения.

Достоинством генератора является малый ток короткого замыкания, который составляет 0,4…0,8 от номинального.

Этот генератор наиболее часто используется в промышленности.

36. Генератор постоянного тока смешанного возбуждения

В этом генераторе имеется две обмотки возбуждения: основная (параллельная) и вспомогательная (последовательная).

В генераторе смешанного возбуждения возможно согласное и встречное включение обмоток т.е. результирующий магнитный поток уменьшается или увеличивается при увеличении нагрузки.

Подбирая число витков последовательной обмотки возбуждения можно добиться, чтобы при номинальной нагрузке ΔU = 0, при этом максимальное ΔU составляет 2 – 3 %.

Встречное включение обмоток применяют в сварочных генераторах и других специальных машинах, где требуется ограничить ток к.з.