2. Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением

R

I

¹в

Схема включения

В ГПТ параллельного возбуждения осуществляется принцип самовозбуждения.

При вращении якоря в остаточном магнитном поле (при отключенной нагрузке, т.е. разомкнутом рубильнике Р) в обмотке якоря МПТ будет индуктироваться остаточная ЭДС.

Под действием этой ЭДС по обмотке возбуждения начнёт протекать ток возбуждения.

Если ОВ подключена правильно, то магнитное поле создаваемое этим током будет направлено согласно с остаточным магнитным полем, и будет способствовать возрастанию результирующего магнитного поля в МПТ.

Возросшее магнитное поле будет способствовать дальнейшему увеличению ЭДС и тока возбуждения и так далее.

Ф_ОСт ^Е°^{ст_ Iq_ Ф}в1^-Е1^_|в1^_Фв2^_Е2^-|в2^_,"^_Е0

В установившемся режиме по II-му закону Кирхгофа

^E = ¹в ^R + ^Re + ^Rрв ⁾

Левая часть равенства описывается характеристикой холостого хода, а правая часть - прямой линией.

- 1) характеристика холостого хода;

Величина максимального значения сопротивления в цепи возбуждения, при котором имеет место процесс самовозбуждения в МПТ, определяется равенством

E /

r _ mm / r | r \

^Rрвкр j \^Ro ' ^Re /

¹ вкр

Если R > R самовозбуждение генератора невозможно.

условия самовозбуждения ГПТ :

• наличие в машине остаточного магнитного поля;

• магнитное поле обмотки возбуждения должно быть направлено согласно с остаточным магнитным полем.

- R < R

^Rpe < ^RpeKp

Работа ГПТ с параллельным возбуждением под нагрузкой

¹а - ¹ + ¹в При этом ток возбуждения составляет

1в - (1 - 3 3% I

!кз *Н ^МАКС

- 2) внешняя характеристика

ВЫВОД

У генератора параллельного возбуждения напряжение на его зажимах с ростом нагрузки уменьшается более интенсивно.

Данное явление обусловлено тем, что помимо снижения напряжения за счёт падения напряжения на внутренних сопротивлениях и размагничивающего действия реакции якоря

одновременно уменьшается и ток возбуждения.

Вид регулировочной характеристики генератора с параллельным возбуждением ничем не отличается от подобной характеристики генератора с независимым возбуждением

Достоинство генератора с параллельным возбуждением

заключается в наличии самовозбуждения (отпадает необходимость в специальном источнике для ОВ).

Недостатки

• более существенное падение напряжения в номинальном режиме;

• меньший возможный диапазон регулирования напряжения на зажимах генератора

3. Схема включения

   Генератор постоянного тока со смешанным возбуждением

Генератор с последовательным возбуждением не нашёл широкого применения, так как у него с изменением нагрузки резко изменяется напряжение на его зажимах.

У генератора со смешанным возбуждением последовательная обмотка рассчитывается таким образом, что в номинальном режиме компенсировать падения напряжения на внутренних сопротивлениях и размагничивающее действие реакции якоря.

У данного генератора при отключённой нагрузке также осуществляется режим самовозбуждения.

При подключении нагрузки имеют место равенства

¹а = ¹ + ¹в1

- 2) внешняя характеристика

3 - Согласное включение обмоток возбуждения ОВ1 и ОВ2 (Магнитные потоки обмоток направлены в одну сторону)

t U

Eo

Ч

4 - Встречное включение обмоток возбуждения ОВ1 и ОВ2 (Магнитные потоки обмоток направлены навстречу друг другу)

n=Const

I_B=Const

!I Ih

I

ГПТ со смешанным возбуждением применяется в тех случаях, когда предполагается переменная нагрузка и требуется поддерживать напряжение постоянным.

Достоинства

Возможность поддержания неизменного значения напряжения в номинальном режиме.

Недостатки

Усложнение конструкции ГПТ

4. Вращающий момент ДПТ

Средняя электромагнитная сила, действующая на проводник с током согласно Закону Ампера равна

B

ср

Ф2 p яЕ>а I

- средняя индукция магнитного поля

1

a

- ток в проводнике обмотки якоря

2a

^fЭМ ср ~ ^Вср ^lia

2а - число параллельных ветвей обмотки якоря

₌ Ф2Pjla_ ₌

J ср ¹

^P

I, Ф

жО_а l 2a 7iD_a а

a

pN

^жDa^a

I Ф

a

С учетом того, что реальная электрическая обмотка якоря имеет N проводников на якоре, то суммарная электромагнитная сила, действующая на якорь равна

Электромагнитный момент создаваемый в МПТ соответственно равен

М = F ^Da

ЭМ

2 nD_a 2а

pN pN

— D I Ф = —— I Ф

a a ъ a

ж 2a

М — С_м1_аФ

_г PN

См — - магнитная постоянная МПТ

ж 2а

ВЫВОД:

электромагнитный момент машин постоянного тока прямо пропорционален току якоря и магнитному потоку.