15 Параллельная работа гпт.

При параллельно работе генераторов необходимо соблюсти следующие условия: 1) при включении генератора на параллельную работу не должно возникать значительных толчков тока, способных вызвать нарушения в работе генераторов и потребителей; 2) генераторы должны нагружаться по возможности равномерно, пропорционально их номинальной мощности.

Включение на параллельную работу. Надо соблюсти следующие условия: 1) полярность генератора 2 должна быть такой же, как и генератора 1 или шин Ш; 2) Э.Д.С. генератора 2 должна равняться напряжению на шинах.

Параллельная работа генераторов параллельного возбуждения.

П ри параллельной работе двух или более генераторов их напряжения U всегда равны, так как генераторы включены на общие шины. Поэтому для случая работы двух генераторов их уравнения напряжения можно записать в следующем виде:

U=E_a1-I_a1R_a1=E_a2-I_a2R_a2, где E_a=c_eФ_δn.

После включения генератора 2 на шины его можно нагрузить током. Для этого нужно увеличить Э.Д.С. генератора E_a2, которая станет больше U, в результате чего в якоре генератора 2 возникнет ток I_a2. Тогда при неизменном токе нагрузки ток I_a1 уменьшится. Если Э.Д.С. E_a1 останется постоянной, то разность E_a1-I_a1R_a1 не будет уже равна прежнему значению напряжения на шинах и U увеличится. Поэтому для поддержания U = const одновременно с увеличением E_a2 нужно уменьшать E_a1. Изменение E_a1 и E_a2 возможно двумя путями: изменением тока возбуждения i_B или скорости вращения n. В обоих случаях генератор и его первичный двигатель изменяет свою мощность. В эксплуатационных условиях обычно изменяют ток возбуждения.

Параллельная работа генератора смешанного возбуждения.

Е сли показанный на рисунке уравнительный провод аб отсутствует, то устойчивая параллельная работа невозможна. Действительно, пусть при отсутствии этого провода ток I₁ первого генератора несколько увеличился. Тогда действие последовательной обмотки возбуждения этого генератора усилится, его Э.Д.С. E_a1 возрастет, что вызовет дальнейшее увеличение I₁, и т. д. Одновременно ток I₂ и Э.Д.С. E_a2 второго генератора будут непрерывно уменьшаться. В результате возможна значительная перегрузка генератора 1, а генератор 2 разгрузится и даже может перейти в двигательный режим.

При наличии уравнительного провода параллельная работа будет протекать нормально, т. к. случайное приращение тока якоря одного генератора распределится между последовательными обмотками возбуждения обоих генераторов и вызовет увеличение Э.Д.С. обоих генераторов.

Можно также перекрестить последовательные обмотки возбуждения обоих генераторов: обмотку генератора 1 включить последовательно в цепь якоря генератора 2 и наоборот.

Параллельная работа генераторов смешанного возбуждения со встречным включением последовательных обмоток происходит без подобных затруднений.

16 Двигатели постоянного тока

Двигатели предназначены для преобразования электрической энергии в механическую. Такое определение предполагает обязательное соединение якоря двигателя с рабочим механизмом. Принцип действия двигателя постоянного тока основан на взаимодействии проводника с током с магнитным потоком, в котором этот проводник расположен. На каждый проводник обмотки якоря действует сила, направление которой определяется по правилу левой руки. Произведение сил на радиус создает момент и если момент двигателя больше момента статического, то якорь начинает разворачиваться.

В двигательном режиме можно определить следующие элементы его работы: 1) пусковой режим; 2) рабочий или двигательный; 3) торможение.

Принято считать то, что ∆U на 2-ух щётках составляет 2 В. ∆Pмех – потери в подшипниках при трении якоря о воздух. В электр.машинах разделяют 2 класса потерь: 1) постоянные потери мощности, не зависящие от тока нагрузки; 2) переменные потери, связанные с током нагрузки и стоком якоря. При равенстве постоянных и переменных потерь электромагнитное устройство работает с максимальным КПД.

_{. Если U>E – двигательный режим. U<E – генераторный режим.}

_{. При постоянстве мощности при увеличении момента на валу двигателя уменьшается частота вращения.}

_{. В двигательном режиме противоЭДС является своеобразным регулятором между моментом на валу и током якоря. Как следует из формулы, при пуске двигателя, когда n=0, противоЭДС E также равно 0, пусковой ток принимает очень большие значения, поэтому на время пуска двигателя должны приниматься меры для ограничения величины пускового тока.}

_{, где n-скорость.}

_{Как следует из выражения, имеются следующие пути регулирования :}

_{1) изменением подводимого U при машинной реализации исполнения системы генератор-двигатель;}

_{2) увеличением добавочного сопротивления (скорость падает);}

_{3) уменьшением магнитного потока (скорость увеличивается).}

_{Условие устойчивой работы рабочего механизма и двигателя:}