4.4.4. Регулировочная характеристика

Под регулировочной характеристикой понимают зависимость тока возбуждения от тока нагрузки при постоянном номинальном напряжении на зажимах генератора и неизменной номинальной частоте вращения якоря.

Рис. 4.8

Регулировочная характеристика показывает, каким образом необходимо изменять ток возбуждения для поддержания неизменным напряжения на зажимах генератора при изменении тока нагрузки. Если снимать характеристику при увеличении тока нагрузки до номинального значения и затем при уменьшении его до нуля, то значения токов возбуждения при одних и тех же токах нагрузки будут различными. Это говорит о неоднозначности кривой намагничивания магнитного материала сердечника. Снятая таким способом регулировочная характеристика будет такой, какой она представлена на рис. 4.8. При увеличении тока нагрузки напряжение на зажимах генератора уменьшается. Это уменьшение обусловлено размагничивающим действием реакции якоря и падением напряжения на сопротивлении цепи якоря. Для того, чтобы напряжение оставалось неизменным, необходимо уменьшение напряжения компенсировать увеличением ЭДС генератора. Это реализуется увеличением тока возбуждения в соответствии с регулировочной характеристикой.

На практике обычно используют усредненную характеристику (пунктирная линия на рис. 4.8).

Рис. 4.9

Регулировочная характеристика может быть построена по характеристике холостого хода с помощью характеристического треугольника (рис. 4.9). Перед построением можно найти две точки характеристики. Первая точка определяется номинальным режимом работы генератора. Номинальному напряжению генератора при номинальном токе нагрузки соответ­ствует номинальный ток возбуждения . Вторая же точка является точкой характеристики холостого хода, которая соответствует номинальному напряжению (точ­ка ) и соответствующему току возбуждения при токе нагрузки, равном нулю .

Используя такой же способ, как и при построении внешней характеристики, следует построить треугольники для различных значений тока . Точка находится всегда на характеристике холостого хода, а точка , определяющая напряжение на зажимах генератора, всегда находится на линии . Расстояние между точками и осью ординат выражают значением токов возбуждения для различных значений токов нагрузки. Следует отметить то, что реальная регулировочная характеристика дает большие значения токов (пунктирная линия на рисунке). Это не объясняется прямой пропорциональной зависимостью между током нагрузки и размагничивающим действием реакций якоря.

4.4.5. Характеристика полного падения напряжения

Реакция якоря электрической машины, как указывалось ранее, зависит от выбора рабочей точки на кривой намагничивания, т. е. от степени насыщения магнитопровода, поэтому особый интерес вызывает рассмотрение кривой реакции якоря (рис. 4.10, кривая 3). Характеристика показывает, каким образом изменение ЭДС генератора зависит от тока якоря. Очевидным является то, что при большем токе возбуждения уменьшение напряжения больше, так как насыщение магнитной цепи больше и увеличение тока якоря вызывает дополнительное насыщение.

Рис. 4.10

Однако в генераторе внутреннее падение напряжения имеет две составляющие: уменьшение напряжения от реакции якоря и падение напряжения на общем сопротивлении якорной цепи (рис. 4.10, кривая 2). Характеристика полного падения напряжения (рис. 4.10, кривая 1) несет весьма полезную информацию о степени изменения напряжения на зажимах генератора при изменении тока нагрузки. Речь идет о зависимости .

Практически характеристику полного падения строят по внешней характеристике, снятой экспериментально в режиме независимого возбуждения. Прежде всего, строят внешнюю характеристику генератора с независимым возбуждением и затем определяют падение напряжения разностью электродвижущей силы генератора, работающего в режиме холостого хода , и напряжения на зажимах нагруженного генератора.