Свойства и характеристики генераторов смешанного возбуждения
Существенный недостаток генератора параллельного возбуждения, заключающийся в относительно большом изменении напряжения при колебаниях нагрузки, легко устраняется у генераторов смешанного возбуждения с помощью второй, последовательной обмотки возбуждения С1 — С2 (рис. 9.19).
|
|
|
Рис. 9.19 Схема включения генератора смешанного возбуждения |
|
|
|
Рис 9.20. Внешние характеристики генератора смешанного возбуждения |
9.9.1. Характеристика холостого хода. Так как при холостом ходе (I = 0) обмотка последовательного возбуждения не принимает участия в образовании магнитного потока, то характеристика холостого хода генератора смешанного возбуждения не отличается от характеристики генератора параллельного возбуждения (см. рис. 9.17). Процесс самовозбуждения генератора смешанного возбуждения при холостом ходе протекает в том же порядке, что и генератора параллельного возбуждения.
9.9.2. Внешняя характеристика. На основании второго закона Кирхгофа (рис. 9.19)
(9,15)
U = Е - Iяrя - Irс,
где rс — сопротивление последовательной обмотки. Так как Iя = I + Iв, то вместо (9.15) получим
U = E - I (rя + rс) - Iвrя .
Если пренебречь, как и ранее, падением напряжения Iвrя , то
(9,16)
U = E - I (rя + rс).
Заменив в (9.16) напряжение согласно выражению U = Irп , нетрудно получить формулу для тока:
(9.17)
|
I = |
E |
. |
|
rя + rc + rп |
Равенства (9.16) и (9.17) отличаются от соответствующих равенств для генератора параллельного возбуждения наличием сопротивления rс. Однако обычно rс << rя, поэтому влияние этого сопротивления на изменение напряжения и тока при колебаниях нагрузки можно не учитывать. Существенным является то, что последовательной обмоткой создается дополнительная МДС, пропорциональная току нагрузки, из-за которой меняется магнитный поток и ЭДС генератора. Последнее нетрудно установить с помощью выражений
|
|
|
Рис. 9.21. Регулировочная характеристика генератора смешанного возбуждения |
Ф = fl (Iвwв + Iwc),
Е = kenf1 (Iвwв + Iwc) = f (Iвwв + Iwc).
Выполнив обмотку С1 — C2 с соответствующим числом витков wc, можно получить при номинальном токе то же напряжение U, что и при холостом ходе (характеристика 1 на рис. 9.20). Как видно, с увеличением тока I напряжение U достигает наибольшего значения, после чего снижается. Последнее объясняется увеличением степени насыщения ферромагнитных материалов магнитной цепи. Последовательная обмотка при соответствующем выборе числа витков дает возможность получить весьма небольшое изменение напряжения генератора.
В том случае, когда по условиям работы, например, при дуговой электросварке, требуется иметь значительное снижение напряжения, последовательную обмотку включают встречно по отношению к параллельной работе. Этому на рис. 9.20 соответствует характеристика 2.
9.9.3. Регулировочная характеристика. Если необходимо поддержать напряжение генератора, следует с помощью реостата rр изменять ток Iв в соответствии с регулировочной характеристикой, изображенной на рис. 9.21.