Касаткин А.С., Немцов М.В. Курс электротехники (2005) (1021859), страница 65
Текст из файла (страница 65)
В таких условиях при уменьшении сопротивления цепи нагрузки ток якоря возрастает Но условия резко изменяются, ссли в результате увсличения тока якоря и вызванного этим понижения на. пряжсния ток возбужденна умсньшается настолько, что магии>л>ая цепь генератора оказываегся в нснасышснном состоянии, В условиях линсйной части магнчтной характеристики уменьшение тока возбуждения приводит к пропорциональному уменьшению потока н ЭДС якоря (рис.
13.29), что вызывает дальнейшее уменьшение тэка возбуждения, а это в свою очередь обусловлнваст новое снижение ЭДС н т. д. Имеет место своеобразное саморазмагннчивание генератора, заканчи. вакацееся тем, что при коротком замыкании якоря сохраняется только остаточная ламам>иченность, поддерживающая ограниченный (меньше номинального) ток короткого замыкания. Ток якоря, при котором генератор переходит в рсжим саморазмагничивания, называется критичсскнм 1 . Вго значение больше номикр' нального в 2 — 2,5 раза Участок внешней характеристики ниже >' кр (штриховая линия на рнс. 13 281 соответствует нсустойчивому режиму. Номинальное изменение напряжения у генератора при параллельном возбуждении значительно больше, чем при независимом, и составляет 8-15%.
1311, ГЕНЕРАТОРЫ С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ И СМЕШАННЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ В генераторе с поеледоаательныл! лозбузаденисм якорь соединен последовательно с обмоткой возбуждения, бз!агодаря чему ток нагрузки является вместе с тем током возбуждения (рис, 13,30), Обмотка возбуждения и такой машины выполняется из провода, рассчитанного в на больций ток якоря; число витков такой обмотки мш!о. При холостом ходе генератора с последовательным возбуждением ЭДС в обмотке его якоря ипдуктируется только потоком остаточного намагничивания Снять характеристику холостого хода у этого генератора нельэн, Отсутствуег также у него и рсгулировочная характеристикз.
Напряжение генератора (рис. 13.31) сначала возрастает с увеличением тока якоря, Затем вид характеристики начинает изменяться из-зз магнитного насышенил (ЭДС якоря перестает увеличиваться, в то время как продолжает возрастать падение напряжения на активном сопротивлении якоря) и размзгничившощего действия реакции якоря, В результате напряжение генератора прн дальнейшем возрастании нагрузки уменьшается. Иэ-зз непостоянства напряжения генЕраторы с последовательным возбуждением применяются лишь в немногих специальных случаях.
Геператсзр со смеианныл! возбуждением имеет две обмотки возбуж. денна параллельну!о зс и последовательную са (рис. 13.32), пал пес У такого генсрзторз напряжение остается практически постоянным при изменениях нагрузки в определенных пределах. Это достигается применением последовательного возбуждения для компенсации увеличения падения нзнряжсния !ш активном сопротивлении якоря и 2„ Рвс !13! ~авве ввр в.нв ° Рчс !3 33 Рвс !333 Рис !3 3о 401 уменьпвния тока в параллельной обмотке возбуждения, а также дпя компенсации размзгничиваюшего действия якори при увеличении тока нагрузки.
Благодаря наличию обмотки последовательного возбуждения главный мзгнитный поток генератора и вместе с ним ЭДС Е возрастают с увеличением нагрузки (кривая 1 на рис. 13.33). Соответствующим подбором числа витков обмотки последовательного возбуждения можно достигнуть равенства напряжений генератора при холостом ходе и при номинальной нагрузке (кривая 2 на рис. 13.33), Генератор со смешанным возбуждением наиболее подходит дпя установок относительно небольшой мощности, так как отсутствуют значительные изменения напряжения при отключениях отдельных потребителей. По применение таких зенераторов для параллельной рабо.
ты не рекомендуется: случайное понижение частоты вращения первичного двигателя может снизить ЭДС генератора до уровня, меньшего напряжения сети, из-за этого направление тока в якоре генератора и в его последовательной обмотке возбуждения изменится, что может вьпвать перемагничивание генератора и тяжелую аварию установки. В специальных генераторах со смешанным возбуждением последовательная обмотка необходима для получения требуемых характери. стик, например в аппаратах для сварки создается крутопадающая внешн яи характеристика 13 12, ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА ГЕНЕРАТОРОВ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ Если нужно включить второй 1енератор (рис. 13.34) в сеть, на шинах которой генератор С! поддерживает напрпжение С!, то нужно сначала раскрутить якорь подключаемого генератора при помощи первичного двигателя (турбины, дизеля и т, п.) до заданной частоты вращения, а затем посредством регулировании тока возбуждения 1 генератора С~2 получить его ЭДС Е, равную напрнжению сети, Затем необходимо я2' проверить соответствие полярностей генератора и сети, дпя чего служит вольтметр Н .
Если его показание равно нулю, то можно замкнуть од- К нополюсный выключатель Е, т, е, подключить генератор к сети. Так как ЭДС генератора уравновешивается напряжением сети, то его ток после включения 12 = (Еяэ (У)/г 2 = О. Чтобы нагрузить второй генератор, нужно увеличить его ток возбуждения и тем самым увеличить ЭДС Е генератора О2. Возрастание ЭДС я2 Е, с одной стороны, нагружает генератор током 12,с другой стороны, я2' повышает напряжение сети (1 ЭДС первого генератора 111, несшего ранее всю нагрузку сети, не изменилась.
Поэтому увеличение напряжения се. ти приведет к частичной разгрузке этого генератора. Чтобы сохранить 402 напряжение У неизменным, ток возбуждения генератора С! необходимо уменьшить. Ток 1з в обмотке якоря генератора С2, взаимодействуя с магнитным полем полюсов, создает тормозной момент, вследствие чего частота вращения якоря генератора уменьшается. При помощи регулятора частоты вращения первичного двигателя надо увеличить приток рабочего вещества пара, воды, нефти и т. п,, и заданная частота вращения восстанавливается Таким образом, генератор С2 и его двигатель взяли на себя часть нагрузки сети.
В обратном направлении протекает процесс для генератора С1, у которого уменьшение тока 1, разгружает первичный двигатель. Для перевода всей нагрузки на второй генератор С2 достаточно постепенно уменьшать возбуждение первого генератора С1 и увеличивать возбуждение второго генератора С2, следя за тем, чтобы напряжение сети доставалось постоянным.
Когда ЗДС генератора С! станет равной напряжению сети, его ток уменьшится до нуля, вся нагрузка будет с него снята и его можно будет отключить. Регуляторы частоты вращения первичных двигателей дополнят эту работу по переводу нагрузки. Но если оставить генератор С1 включенным и дальше уменьшать его ток возбуждения, то ток в якоре изменит направление 1,= (С-Е,)!г и вместо тормозного момента создаст вращающий момент; машина перейдет в режим двигателя, При этом может тяжело пострадать первичный двигатель, поэтому все параллельно рабо1ахлцие генераторы снабжаются аппаратом — реле обрашого тока, автоматически отключающим генератор при изменении направления тока Рн~ ! 3 35 Рнс 13 34 403 Следовательно, но щеип пух нз возбуждение парю>лелыю работаю>пих генераторов.
Можно перерзсп редел >пь межлу ними нагрузку. рассмотрим, как распрсделяе>ся на>рузк«межлу двумя генератора. ми, имеющими влепя>нс характеристики различной крутизны (рис, 13,35), Если путем регулнроезния возбуждения они бьп>и на. гружены одинаково, >о рзбочнй режим прн заданном напряжении (/ соответствовал точке пересечения и нх внешних характеристик. Но при возрастании така нагрузки должен возрасти и ток каждого из генераторов, а следовательно, лолжлы увеличиться в кажлом из пих пз. денис напряжении нз зктннном сопротивлении обмотки якоря и реакция якоря, т. с, нзпряжсшы сети полно ш>низиться нз >з(/, 1(о этому пониженному напряжению и' = и- д(/ согласно внешним характерно>икам генераторов соответствуют различиью значения токаи /, и /, (точки I> и г). Генераторы разделят изменившуюся нагрузку нс >п>ровну, большу>о долю ес /, возьмет на себя генератор с более полшой (б>н>сс жесткой) внешней характеристикой.
Конечно, эту неравномерность нетрудно исправить (например, повысив возбужцсннс >порога генератора), однако это усложняет работу обслужившошего персонала п при частых колебаниях нагрузки довольно трудно асуп>сствимо, Желательно поэтому для параллельной работы иметь генераторы с олнпзковь>мн внешними характеристиками или же соответству>ошее автоматическое регулирование.
13.13. ДВИГАТЕЛЬ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ Благодаря обратимости р: бота машипь> постоянного тока в режиме генератора с параллельным возбуж,>енисм может быть заменена на работу в режиме двигателя. !Б>я этого достаточно сначала уменьшить до нуля вращзюший момент первичного двигателя, а затем приложить к валу тормозной момент.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
