2.1.5. Генератор последовательного возбуждения

Схема генератора последовательного возбуждения представлена на рис. 2.15. В таких генераторах . Поэтому при имеется только две независимых переменных U и I и одну характеристику – внешнюю . Другие характеристики могут быть сняты экспериментально, если генератор собрать по схеме с независимым возбуждением.

У словия самовозбуждения генератора те же, что и при параллельном возбуждении, только самовозбуждение возможно при замкнутой в нешней цепи, т.е. при нагрузке.

Следовательно, при холостом ходе .

Внешняя характеристика генератора последовательного возбуждения представлена на рис. 2.16 (кривая 2). Ее просто можно объяснить, если сравнить с характеристикой холостого хода (кривая 1). Из-за падения напряжения и размагничивающего влияния якоря U всегда меньше и с увеличением нагрузки эта разница увеличивается. Генераторы смешанного возбуждения на практике применяется редко, только в специальных схемах.

2.1.6. Генераторы смешанного возбуждения

Схема генератора со смешанным возбуждением приведена на рис. 2.17. Он имеет две обмотки возбуждения: ОВ1 включается параллельно, а ОВ2 последовательно с обмоткой якоря. Возможно два способа включения обмотки возбуждения: согласно и встречно. При согласном включении МДС обмоток складываются, при встречном – вычитаются.

Генератор смешанного возбуждения самовозбуждается также, как и генератор параллельного возбуждения и имеет одинаковую с ним характеристику холостого хода.

Внешние характеристики: U(I) при R_b=const, n=const зависят от способа включения обмоток возбуждения и приведены на рис. 2.18: 1 - генератор независимого возбуждения; 2 - генератор параллельного возбуждения; 3 - генератор смешанного возбуждения при согласном включении обмоток. Из-за намагничивающего действия обмотки возбуждения ОВ2 с увеличением нагрузки U изменяется незначительно или даже возрастает, в последнем случае можно автоматически поддерживать U = const на зажимах приемников, компенсируя падение напряжения в сети. В связи с этим генераторы смешанного возбуждения при согласном включении обмоток применяются более широко. Встречное включение обмотки возбуждения (кривая 4) встречается реже, так как обмотка ОВ2 размагничивает генератор и с увеличением нагрузки напряжение резко падает.

2.2. Параллельная работа генераторов.

ПРИНЦИП ОБРАТИМОСТИ

На автономных объектах обычно устраивается несколько генераторов постоянного тока, которые работают на общие шины. Они включаются параллельно с тем, чтобы повысить надежность и экономичность электроснабжения (в периоды малых нагрузок часть генераторов отключается).

Как правило, на параллельную работу включаются генераторы, близкие по мощности с одной и той же системой возбуждения. На рис. 2.19 приведена схема параллельной работы двух генераторов с параллельным возбуждением.

Предположим, что генератор І уже возбужден и работает на общие шины. Для включения генератора ІІ на общие шины необходимо выполнить определенные условия, которые называются условиями параллельной работы. Они следующие:

1) Зажимы (+) и (-) генератора должны соединяться с одноименными зажимами общих шин.

2) ЭДС генератора ІІ должна быть равна напряжению на шинах U.

Проверка выполнения этих условий осуществляется так. Генератор ІІ приводится во вращение и возбуждается до напряжения U. Выключатель В разомкнут. При помощи магнитоэлектрического вольтметра V2 и переключателя П изменяется напряжение на общих шинах и на зажимах генератора ІІ. Если при этом стрелка вольтметра V2 отклоняется в одну сторону, то первое условие выполняется. При равенстве, выключатель В включается.

Ток в обмотке якоря генератора II равен

.

Если при включении , то . Для этого, чтобы генератор ІІ начал отдавать в сеть электрическую мощность необходимо увеличить подводимую к нему механическую мощность. Это приведет к росту и тока .

Рассмотрим, как будет распределяться нагрузка между параллельно работающими генераторами без регулирования. Если генераторы включены на параллельную работу вхолостую, их внешние характеристики представлены на рис. 2.20. Если генераторы нагрузить на суммарную номинальную нагрузку, то напряжение на общих шинах упадет до некоторого значения , общего для обоих генераторов. Как видно из рис.2.20 генератор І нагружается меньшим током (), а генератор ІІ – большим (). Это объясняется различной крутизной внешних характеристик.

При параллельной работе уравнения напряжений генераторов можно написать в виде:

. (2.7)

Отсюда

; . (2.8)

Из полученный формул следует, что, изменяя токи в обмотках возбуждения, мы можем как угодно распределять нагрузку между генераторами. Например, мы можем уменьшить и увеличить до тех пор, пока не получим. После этого генератор Ι можно отключить от сети. При этом необходимо иметь в виду, что и малы и даже небольшие изменения i_b1 и i_b2 могут вызвать большие изменения и . Поэтому регулирование токов возбуждения должно производиться плавно.