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

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.

Внешняя характеристика. На основании второго закона Кирхгофа (рис. 9.19)

U = Е - I_яr_я - Ir_с, (9,15)

где r_с — сопротивление последовательной обмотки. Так как I_я = I + I_в, то вместо (9.15) получим

U = E - I (r_я + r_с) - I_вr_я .

Если пренебречь, как и ранее, падением напряженияI_вr_я , то

U = E - I (r_я + r_с). (9,16)

Заменив в (9.16) напряжение согласно выражению U= Ir_п , нетрудно получить формулу для тока:

I =	E	.
	rя + rc + rп

(9.17)

Равенства (9.16) и (9.17) отличаются от соответствующих равенств для генератора параллельного возбуждения наличием сопротивления r_с. Однако обычно r_с << r_я, 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

Ф = f_l (I_вw_в + Iw_c),

Е = k_enf₁ (I_вw_в + Iw_c) = f (I_вw_в + Iw_c).

Выполнив обмотку С₁ — C₂ с соответствующим числом витковw_c, 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.

Рис.   9.21.    Регулировочная   характеристика генератора смешанного возбуждения

Регулировочная характеристика. Если необходимо поддержать напряжение генератора, следует с помощью реостата r_р изменять ток I_в в соответствии с регулировочной характеристикой, изображенной на рис. 9.21.