8.3. Классификация машин пост.Тока по возбуждению

ЭДС якоря машины постоянного тока пропорциональна частоте вращения якоря и магнитному потоку полюса

где - постоянная машины по ЭДС; p - число пар полюсов; N - число проводников обмотки якоря; а - число пар параллельных ветвей обмотки якоря.

Это выражение справедливо как для генератора, так и для двигателя.

Электромагнитный момент машины пропорционален току якоря и результирующему магнитному потоку полюса

где постоянная машины по моменту.

Цепь возбуждения и цепь якоря по отношению к сети могут быть включены независимо одна от другой, параллельно и последовательно. В соответствии с этим различают генераторы и двигатели независимого, параллельного, последовательного и смешанного возбуждения.

В машинах параллельного возбуждения обмотку возбуждения включают параллельно цепи обмотки якоря, рис. 4.2, б Рис. 4.2 - Способы возбуждения машин постоянного тока: а – независимое, б – параллельное, в – последовательное, г - смешанное

В машинах последовательного возбуждения обмотка возбуждения соединена с якорем последовательно, рис. 4.2, в, поэтому она рассчитана на полный ток якоря. Число витков катушек возбуждения невелико, их выполняют из провода большого сечения.

В машинах смешанного возбуждения на основных полюсах имеется по две катушки: одна принадлежит параллельной обмотке возбуждения, другая - последовательной.

Схема возбуждения магнитного поля машины определяет особенности ее работы.

8.4. Генераторы постоянного тока с независимым возбуждением

с независимым возбуждением: обмотка возбуждения получает питание от постороннего источника постоянного тока (аккумуляторной батареи, небольшого вспомогательного генератора, называемого возбудителем, или выпрямителя);

Принципиальная схема генератора с независимым возбуждением

 Магнитное поле генератора с независимым возбуждением создается током, подаваемым от постороннего источника энергии в обмотку возбуждения полюсов.       Схема генератора с независимым возбуждением показана на рис. 11.6.       Магнитное поле генераторов с независимым возбуждением может создаваться от постоянных магнитов (рис. 11.7).

Рис. 11.6                           Рис. 11.7

      Зависимость ЭДС генератора от тока возбуждения называется характеристикой холостого хода E = U_хх = f (I_в).       Характеристику холостого хода получают при разомкнутой внешней цепи (I_я) и при постоянной частоте вращения (n₂ = const)       Характеристика холостого хода генератора показана на рис. 11.8.       Из-за остаточного магнитного потока ЭДС генератора не равна нулю при токе возбуждения, равном нулю.       При увеличении тока возбуждения ЭДС генератора сначала возрастает пропорционально.       Соответствующая часть характеристики холостого хода будет прямолинейна. Но при дальнейшем увеличении тока возбуждения происходит магнитное насыщение машины, отчего кривая будет иметь изгиб. При последующем возрастании тока возбуждения ЭДС генератора почти не меняется. Если уменьшать ток возбуждения, кривая размагничивания не совпадает с кривой намагничивания из-за явления гистерезиса.       Зависимость напряжения на внешних зажимах машины от величины тока нагрузки U = f (I) при токе возбуждения I_в = const называют внешней характеристикой генератора.

      Внешняя характеристика генератора изображена на рис. 11.9.

Рис. 11.8                                                           Рис. 11.9

      С ростом тока нагрузки напряжение на зажимах генератора уменьшается из-за увеличения падения напряжения в якорной обмотке.