6. Бпд генератора постійного струму змінного збедження

У генераторів із змішаним збудженням (рис. 2.13) на полюсах розміщають дві обмотки. Одна з них має велике число витків і виконана з провідників відносно невеликого перерізу – вмикається паралельно якорю, а інша обмотка з малим числом провідників великого перерізу – вмикається послідовно з якорем.

Рисунок 2.13 – Схема генератора із змішаним збудженням

 

Струм якоря такого генератора

                                                                                               (2.23)

В цих генераторів паралельна і послідовна обмотки можуть бути увімкнені узгоджено (магніторушійні сили цих обмоток направлені узгоджено) і зустрічно (їхні магніторушійні сили спрямовані зустрічно). В залежності від цього розрізняють генератори змішаного узгодженого вмикання і генератори змішаного зустрічного вмикання.

В основному в генераторах із змішаним збудженням основна частина магніторушійної сили збудження створюється паралельною обмоткою.

 

7. Бпд генератора пс незалежного збудження

В генераторе с независимым возбуждением (рис. 6.1) ток возбуждения /_в не зависит от тока якоря 1_а,равного току нагрузки /_н. Ток /_в определяется только положением регулировочного реостата •Ярег.в, включенного в цепь обмотки возбуждения:

где U_B — напряжение источника питания; R_B — сопротивление обмотки возбуждения; /?_рег.в — сопротивление регулировочного реостата.

Обычно ток возбуждения невелик и составляет 1...3% от номинального тока якоря.

Свойства электрических машин описываются нелинейными зависимостями, которые часто изображаются графически — характеристическими кривыми или сокращенно характеристиками.

Основными характеристиками, определяющими свойства генераторов постоянного тока, являются характеристики холостого хода, внешняя, регулировочная и нагрузочная.

Характеристика холостого хода (рис. ^62> а) — ^{зависим}°с^ть U₀=f(I_B) при /_н=0 и п=const. При холостом ходе машины, когда

Рис. 6.1. Принципиальная схема генератора с независимым возбуждением

Рис. 6.2. Характеристики генератора с независимым возбуждением:

а — характеристика холостого хода; б — внешняя характеристика; в — регулировочная характеристика

цепь нагрузки разомкнута, напряжение Uo на зажимах якоря равно ЭДС Е = С_ефп. Обычно частота вращения якоря л поддерживается неизменной и напряжение при холостом ходе зависит только от магнитного потока Ф, определяемого током возбуждения /_в. Поэтому характеристика U₀ = f(h)подобна магнитной характеристике Ф=Д/в). Характеристику холостого хода легко снять экспериментально. Вначале устанавливают /_в таким, чтобы Uo примерно равнялось 1,25^но_М; затем уменьшают ток возбуждения до нуля и. снова увеличивают до прежнего значения. При этом получаются восходящая и нисходящая ветви характеристики, выходящие из одной точки. Расхождение этих ветвей объясняется наличием гистерезиса в магнитопроводе машины. При /_в=0 в обмотке якоря потоком остаточного магнетизма индуцируется остаточная ЭДС £ост, которая составляет 2.. .4% от [/«ом-Довольно часто (при рассмотрении общих закономерностей) различием в восходящей и нисходящей ветвях пренебрегают, так же как и значением ЭДС £_Ос_т; в этом случае рассматривают усредненную характеристику холостого хода, проходящую через начало координат (пунктирная линия на рис. 6.2, а).

Внешняя характеристика (рис. 6.2, б) — зависимость U—f(I_H) при n=const и /_B=const. В режиме нагрузки напряжение генератора

где 2R — сумма сопротивлений всех обмоток, включенных последовательно в цепь якоря (якоря, добавочных полюсов и компенсационной обмотки).

Рис. 6.3. Нагрузочная характеристика генератора с независимым возбуждением (а) и ее приближенное построение с помощью характеристического треугольника (б)

С увеличением нагрузки напряжение U уменьшается по двум причинам:

из-за падения напряжения в сопротивлениях обмоток машины;

из-за уменьшения ЭДС Е в результате размагничивающего действия реакции якоря.

Изменение напряжения при переходе от режима номинальной нагрузки к режиму холостого хода

Для генераторов с независимым возбуждением оно составляет 5... 15%.

Регулировочная характеристика (рис. 6.2, в) — зависимость /_в = /(/_н) при £/=const и rt = const. Она показывает, каким образом следует регулировать ток возбуждения, чтобы поддержать постоянным напряжение генератора при изменении нагрузки. В этом случае по мере роста нагрузки нужно увеличивать ток возбуждения.

Нагрузочная характеристика (рис. 6.3, а) — зависимость U — =/(/_в) при n=const и /_H=const. Нагрузочная характеристика при /н=/ном (кривая 2) проходит ниже характеристики холостого хода (кривая /), которую можно рассматривать как частный слу-

чай нагрузочной характеристики при /_н=0. Разность ординат кривых 1 и 2 обусловлена размагничивающим действием реакции якоря и падением напряжения в сопротивлениях машины.