1.20. Генераторы последовательного возбуждения.

В генераторах последовательного возбуждения i_в = I_а = I и поэтому при n = const имеются только две независимые переменные U и I. Следовательно, по схеме рис. 1.61. можно снять только внешнюю характеристику.

Рис. 1.61. Схема генератора последовательного

Возбуждения

Характеристики холостого хода и короткого замыкания и др. могут быть сняты только при независимом питании обмотки возбуждения.

– кривая (1) – характеристика холостого хода (рис. 1.62).

При , поэтому U сначала возрастает линейно, при достижения достижении насыщения рост U замедляется (при больших токах, напряжение убывает из-за реакции якоря и падения напряжения на ).

Характеристику холостого хода можно снять при независимом возбуждении и если известен характеристический треугольник, то можно построить внешнюю характеристику, перемещая треугольник параллельно самому себе, изменяя его размеры пропорционально току, и точка С опишет внешнюю характеристику.

Так как напряжение у генератора последовательного возбуждения сильно изменяется с изменением нагрузки, то он не пригоден для большинства потребителей и применяется в специальных установках.

Р ис. 1.62. Приближенное построение внешней характеристики генератора последовательного возбуждения

Источник питания должен быть рассчитан на большой ток. Так как напряжение генератора последовательного возбуждения возрастает при увеличении нагрузки, он не пригоден для питания потребителей и применяется только в специальных установках.

Генераторы смешанного возбуждения.

Генераторы смешанного возбуждения самовозбуждаются так же, как и генераторы параллельного возбуждения. Характеристики генератора можно снимать при согласном и встречном включении обмоток возбуждения: параллельной и последовательной, т.е. Ф_δ = Ф_ш ± Ф_с по схеме (рис. 1.63).

Рис. 1.63. Схема генератора смешанного возбуждения

(1.151)

ОВ1 – обмотка возбуждения шунтовая (параллельное).

ОВ2 – обмотка возбуждения сериесная (последовательное).

Общий поток возбуждения равен алгебраической сумме потоков

(1.152)

При этом большая часть потока возбуждения создается шунтовой обмоткой . В противном случае внешняя характеристика будет неудовлетворительной и её «опрокидывание» будет происходить при меньших токах нагрузки. Сериесная обмотка создает поток, пропорциональный току нагрузки

(1.153)

Вследствие этого возможно согласное и встречное включение шунтовой и сериесной обмоток рис. 1.64.

а ) б)

Рис. 1.64. Сравнение внешних (а) и регулировочных (б)

характеристик генераторов независимого (1), параллельного (2),

смешанного возбуждения с согласным (3) и встречным (4)

включением последовательной обмотки

У генератора смешанного возбуждения с согласным включением самая хорошая внешняя характеристика (рис. 1.64): его напряжение мало меняется с увеличением нагрузки (кривая 3, рис. 1.64, а).

На рис. 1.65 представлены нагрузочные характеристики генератора смешанного возбуждения для I_а = 0,5I_н и I_а = I_н

Р ис. 1.65. Нагрузочные характеристики

генератора смешанного возбуждения

Параллельная работа генераторов

При параллельной работе генераторов необходимо соблюсти следующие условия:

1. При включении генераторов на параллельную работу необходимо избежать толчков тока;

2. Необходимо нагружать генераторы по возможности равномерно и пропорционально их номинальной мощности.

Рис. 1.66. Схема параллельной работы

генераторов параллельного возбуждения

Генератор 1 уже работает на сборные шины. Необходимо подключить генератор 2.

При подключении генератора 2 полярность генератора 2 должна быть такой же, как генератора 1 или шин. Положительный и отрицательный зажимы генератора 2 должны с помощью рубильника или другого выключателя Q2 должны соединяться с одноименными зажимами сборных шин.

3. Э.д.с. генератора 2 должна равняться напряжению на шинах.

Соблюдение этих двух условий позволит подключить генератор без толчков тока к шинам, и этот генератор будет работать после его включения без нагрузки, на холостом ходу.

При включении генератора с неправильной полярностью в замкнутой цепи, образованной якорями обоих генераторов и шинами, э.д.с. обоих генераторов будут складываться. При общем малом сопротивлении цепи возникнут условия, эквивалентные короткому замыканию и аварии.

При правильном подключении, но неравных напряжениях генераторов в указанной цепи возникнет уравнительный ток, величина которого также может оказаться большой.

Уравнительный ток будет вызывать уменьшение тока одного генератора и увеличение тока другого генератора, то есть будет создавать неравномерную нагрузку на генераторы.

(1.154)

Если генераторы работают в режиме внешних характеристик параллельно (рис. 1.67), то распределение нагрузки между ними зависит от вида их внешних характеристик.

Генератор 1 с более мягкой внешней характеристикой будет нагружаться меньшим током , чем генератор 2 с более жесткой характеристикой .