Внешние характеристики

Внешние характеристики генераторов со всеми видами возбуждений строятся на одном графике. Примерный вид внешних характеристик генераторов приведен на рис.9.5.

Для генератора при независимом возбуждении внешние характеристики (кривая 1 рис.9.5.) описываются выражением

где Ф_н - магнитный поток независимой обмотки возбуждения.

Из этого выражения следует, что характер внешней характеристики при увеличении нагрузки () вызван размагничивающим действием реакции якоря () и внутренним падением напряжения ().

Генератор при параллельном возбуждении имеет более крутую внешнюю характеристику (кривая 2 рис.9.5), чем при независимом возбуждении.

Рис.9.5. Внешние характеристики

генераторов постоянного тока при различных схемах возбуждения:

1 - при независимом возбуждении;

2 - при параллельном возбуждении;

3 - при смешанном согласном

возбуждении;

4 - при смешанном встречном

возбуждении.

. Это объясняется тем, что к размагничивающему действию реакции якоря и внутреннему падению напряжения прибавляется третий фактор - зависимость тока возбуждения от напряжения на зажимах якоря.

На ход внешней характеристики генератора со смешанным возбуждением влияет включение последовательной обмотки возбуждения (согласное или встречное)

При согласном включении обмоток ипоследовательная обмотка увеличивает основной магнитный поток (противодействуя размагничивающему действию реакции якоря и внутреннему падению напряжения) и верхняя характеристика отклоняется вверх (кривая 3 рис.9.5).

При встречном включении обмоток ипоследовательная обмотка уменьшает основной магнитный поток, а следовательно, и величину напряжения на зажимах генератора (кривая 4 рис.9.5).

Одной из характеристик, описывающих свойства генераторов постоянного тока, является изменение его напряжения при изменении нагрузки. Согласно ГОСТ эта величина определяется по внешней нагрузке при сбросе нагрузки от номинального режима до холостого хода по формуле

где - напряжение генератора при сбросе нагрузки до холостого хода;

- номинальное напряжение при номинальной нагрузке.

В лабораторной работе изменение напряжения на зажимах генератора определяется по внешним характеристикам, снятым при увеличении нагрузки (рис.9.5).определяется по формуле

где - напряжение генератора при холостом ходе, равное номинальному;

- изменение напряжения на зажимах генератора при изменении

тока якоря от нуля до номинального значения.

Регулировочные характеристики

Регулировочные характеристики показывают, как необходимо регулировать ток возбуждения при изменении тока нагрузки, чтобы напряжение на зажимах генератора оставалось неизменным.

Регулировочные характеристики генератора при независимом и параллельном возбуждении (кривая 1 на рис.9.6) совпадают из-за выполнения условия

.

Рис.9.6. Регулировочные характеристики генератора

1 - при независимом и параллельном возбуждении

2 - при смешанном согласном возбуждении

Значительное увеличение тока возбуждения с ростом нагрузки необходимо для компенсации размагничивающего действия реакции якоря и внутреннего падения напряжения.

При смешанном согласном возбуждении и при правильно рассчитанной последовательной обмотки ( когда поток последовательной обмотки компенсирует размагничивающее действие реакции якоря и внутреннее падение напряжения) регулировочная характеристика имеет вид 2 (см.рис.9.6). Ток возбуждения генератора при этом практически регулировать не приходится. Генератор поддерживает своё напряжение неизменным автоматически в широком диапазоне нагрузки