2. Генераторы постоянного тока с параллельным возбуждением. Процесс самовозбуждения. Принцип работы. Характеристики.

ОВ генератора с параллельным возбуждением получает питание электрическим током от цепи якоря. Таким образом ток нагрузки этого генератора: .

Самовозбуждение этих генераторов основано на наличии остаточного потока намагничивания в полюсах машины =(2— 3%)Ф. При вращении якоря генератора в его обмотке за счет слабого магнитного потока наводится остаточная э. д. с. =(2—3%) , которая создает в ОВ небольшой . Этот ток, проходя по обмотке возбуждёния, при одинаковом (согласном) направлении намагничивающего и остаточного потоков усилит магнитный поток полюсов и вызовет соответствующее увеличение э. д. с., наведенной в обмотке якоря. Увеличение э. д. с. повлечет за собой увеличение , а с ним — и магнитного потока главных полюсов. Так, постепенно нарастая, происходит возбуждение генератора.

Цепи возбуждения и якоря представляют собой единую замкнутую цепь, и равен току в цепи якоря. При прохождении тока по цепи возбуждения в ней создается падение напряжения , которое, будучи пропорциональным току (при ), определится прямой 2.

В точке А пересечения характеристики генератора холостого хода (кривая 1) и прямой 2 процесс самовозбуждения прекращается, так как величина падения напряжения в обмотке возбуждения уравняется с величиной э. д. с., наводимой в обмотке якоря , а стало быть, и с величиной напряжения, действующего в зажимах обмотки возбуждения, т. е. .

В цепи обмотки возбуждения установится постоянный ток возбуждения, которому при n=const соответствует постоянное напряжение на зажимах генератора.

Изменение скорости вращения генератора (уменьшение скорости) или величины сопротивления (увеличение сопротивления ) в цепи возбуждения вызовет перемещение точки А по кривой 1 к ее началу. При определенных значениях п или прямая станет касательной к кривой 1, и процесс самовозбуждения прекратится.

Характеристики хх E=f(Ia) и нагрузочная для генератора с параллельным возбуждением подобны характеристикам генератора с независимым возбуждением.

Внешняя характеристика генератора с параллельным возбуждением показывает зависимость при n=const и . меняется с изменением нагрузки.

При увеличении нагрузки на зажимах генератора под влиянием реакции якоря и падения напряжения в цепи якоря уменьшается. Снижение напряжения U вызывает уменьшение

.

В свою очередь, уменьшение вызывает ослабление основного магнитного потока, а следовательно, снижение э. д. с. и на зажимах генератора. С уменьшением происходит дальнейшее уменьшение . При этом магнитная система генератора постепенно размагничивается.

Ток нагрузки увеличивается лишь до определенного критического значения , превышающего номинальное не более чем в 2—2,5 раза.

Величина тока нагрузки зависит от двух факторов: величины на зажимах генератора и сопротивления нагрузки. При уменьшении сопротивления нагрузки (при увеличении нагрузки) будет уменьшаться и на зажимах генераторов. Вначале, когда магнитная система генератора насыщена, размагничивание идет медленно и напряжение U изменяется незначительно, вследствие чего ток в цепи якоря увеличивается.

Однако при дальнейшем увеличении тока степень насыщения магнитной системы резко уменьшается, и начинает быстро падать. Преобладающим будет уже не уменьшение сопротивления цепи, а падение . Поэтому ток, достигнув критического значения, начнет уменьшаться. При коротком замыкании будет равен нулю, так как U=0 и . Величина тока короткого замыкания будет определяться только величиной э. д. с. остаточной индукции, т. е. .

При внезапном возникновении короткого замыкания магнитный поток не успевает измениться и наводимая им в обмотке якоря э. д. с. может оказаться по величине близкой к номинальному значению напряжения. Так как при коротком замыкании генератор оказывается замкнутым на весьма малое сопротивление, то ток короткого замыкания может достигнуть значительной величины [ ], в результате чего на валу генератора возникает значительный тормозящий момент, а на коллекторе — сильное искрение. Относительное изменение напряжения у генераторов с параллельным возбуждением может достигать .

Регулировочная характеристика генератора с параллельным возбуждением имеет такой же вид, как и у генератора с независимым возбуждением. Однако эта характеристика имеет более крутую форму, так как вследствие большего процентного изменения , при изменении нагрузки от хх до номинальной, для поддержания постоянным требуется регулировка в более широких пределах.