Тема: генератори постійного струму паралельного та змішаного збудження

1.Принцип самозбудження.

Цей принцип полягає в тому, що магнітна система МПС може довгий час збурігати невеликий магнітний поток залишкового магнетизму осердя головних полюсів і станини (≈2÷3%)Ф.

При обертанні якоря цей поток індуціює в обмотці якоря Е_ост, під дією якої в обмотці збудження виникає невеликий струм І_{з ост}.

Якщо МПС обмотки збудження І_{з нг}·w матиме такий само напрямок, як і магнітний поток Ф_ост, то вона збільшить магнітний поток головних полюсів, що в свою чергу збільшить ЕРС генератора та збільшить струм збудження.

Так буде тривати до тих пір, поки напруга генератора не буде врівноважена падінням напруги в колі збудження І_зr_з = U₀.

І_зr_з = f(І_з)

tg =

В точці А процес самозбудження закінчується.

Якщо залежність І_зr_з = f(І_з) стає дотиковою до характеристики х.х., самозбудження припиняється.

Таким чином самозбудження ГПС можливе лише при дотриманні певних умов:

• магнітна система МПС повинна мати достатній залишковий магнетизм;

• обмотка збудження повинна бути приєднана таким чином, щоб її МРС співпадала по напрямку з магнітним потоком головних полюсів;

• опір кола збудження повинен бути меншим за критичний;

• частота обертання якоря п > п_кр.

Так як ГПС самозбуджується лише в одному напрямку, то й х.х. може

бути знята тільки для одного квадранта вісей координат.

Навантажувальна та регулювальна характеристики генератора паралельного збудження практично не відрізняються від відповідних характеристик генератора незалежного збудження.

2. Зовнішня характеристика U = f(I)

Ця характеристика є менш жорсткою у генератора незалежного збудження, тому що крім реакції якоря та збільшення падіння напруги в колі якоря, діє і третя причина, а саме зниження струму збудження від зниження напруги генератора.

При збільшенні навантаження (зменшенні опору r_н) струм навантаження збільшується тільки до критичного значення, а потім струм навантаження зменшується тому, що посилюється розмагнічуючи дія реакції якоря та зменшується струм збудження.

Машина переходить в ненасичений стан, при якому навіть невелике зменшення опору r_н приводить до значного зниження ЕРС.

Таким чином, режим К.З., викликаний поступовим зменшенням r_н, для генератора паралельного збудження є безпечним!

Але при раптовому К.З. магнітна система машини не встигає розмагнітиттися, і струм навантаження буде перевищувати номінальний І_кз = (10÷12)І_н.

При цьому гальмівний момент різко зростає М = С_м·Ф·І, а на колекторі з`являється сильнее іскріння, яке переходить в круговий вогонь!

Тому виникає потреба захисту генератору від раптових К.З. (плавкі запобіжники, реле МСЗ).

Генератори ІІ збудження застосовують в установках постійного струму, бо вони не потребують окремого джерела збудження.

ΔU =

3. Генератори змішаного збудження.

Якщо СОЗ вмикається таким чином, що її МРС співпадає з МРС ШОЗ (таке вмикання називають узгодженим) отримаємо зовнішню характеристику підвищеної жорсткості.

При збільшенні навантажування напруги генератора практично не змінюється, або навіть підвищується (перекомпенсація).

Але якщо МРС СОЗ буде спрямована зустрічно напрузі генератора при К.З. різко падає, що пояснюється розмагнічуючою дією СОЗ (застосовується в зварювальних генераторах).

Питання для контролю:

1. Які характеристики визначають властивості машини?

2. Характеристика х.х. генератора незалежного збудження.

3. Навантажувальна та зовнішня характеристики.

4. Умови самозбудження ГПС

5. Зовнішня характеристика генератора ІІ збудження.

6. При якому вмиканні СОЗ зовнішня характеристика генератора змішаного збудження стає більш жорсткою?

Т-6. КОЛЕКТОРНІ ЕЛЕКТРИЧНІ ДВИГУНИ