Электротехника Касаткин (967630), страница 65
Текст из файла (страница 65)
~здт Рис. 33.23 индукции, опасной для целости изоляции обмотки возбуждения и вы. зьваюшей сильное искрообразовапие между размыкасмыми контак. тами. Мощность цепи возбуждения составляет 1 — 3% помипалыюй мощности генератора, так что возможно весьма экономичное регулирование ЭДС генератора, Регулируя ток возбуждения, изменяюа главный магнитный поток и пропорционально ему ЭДС Е„= с .Фл. Зависимость ЭДС от тока возбуждения при разомкнутой цепи якоря (У = О) и постоянной частоте а вращения п = сопят называется характеристикой холостово хода Е (I ), н ь Она же в другом масштабе может служить характеристикой намагничивания. Если цепь возбуждения разомкнута (1, =- О), то в массчвной станине генератора сохраняется некоторая остаточная ипдукция. При вращении якоря в поле остаточной индукции и отсутствии тока якоря в его обмотке инлуктируется малая ЭДС холостого хода Г 'я.х Чтобы снять характеристику холостого хода, нужно подать напряжение на обмотку возбуждения и„постепенно увеличивая ток возбуждения до максимально допустимого значения, измерять соответствующие значения ЭДС.
Таким путем будет получена восходящая ветвь характеристики (рис. 13.23). Затем, постепенно уменьшая ток возбуждения, можно получить нисходящую ветвь характеристики. Она расгюложнтся несколько выше восходящей ветви вследствие влияния гистерезиса. После выключения возбуждения остаточное намагничивание, а следовательно, н соответствующая ЭДС будут больше, чем в исходных условиях. Но зто остатОчное намагничивание неустойчиво, и спустя некоторое время после выключения возбуждения под действием механических вибраций и других факторов поток и ЭДС„ипдуктируемая им при врапюнин якоря, уменьшаются до значений, соответствующих начальным условиям.
Таким образом, характеристика холостого хода имеет форму петли, что является естественным следствием гнстерезиса (см. рис. 7.5, в) мапгнтной цепи машннм, главным образом массивной станины. Наклон характеристики холостого хода в верхней ее части заметно уменьшается из.за насыщения мапштной цепи машинм. В большинстве случаев генераторы постоянного тока работают в условиях, соответствующих пасы. щенной части характеристики. Благодаря насыщению напряжение генератора осистая более постоянным при изменениях нагрузки, так как ослабляется влияние реакции якоря на ЭДС машины.
Второй важной характеристикой генератора является зависимость его напряжения (Гат тока якоря 1„при неизменных токе возбуждения У, и частоте вращения и. Эта зависимость называется внешней характеристикой (рис. 13.24) . Напряжение между выводами цепи якоря генератора меньше его ЭДС вследствие падения напряжения на активном сопротивлении г я обмотки якоря Ц=Е„- г Т„. Зависимость У((„) бьюа бы линейной (штриховая линия на рнс. 13,24), если бы ЭДС Е„оставалась постоянной. Но магнитный по.
ток ьацнны с ростом нагрузки уменьшается под воздействием реакции якоря, а вместе с ним пропорционально уменьшается и ЭДС Е„. В результате внешняя характеристика изгибается в сторону оси абсцисс, Внешняя характерцстика определяет изменение напряжения генератора между ега выводами, вызываемое изменением нагрузки от номинальной да нулевой прн неизменны токе возбуждения н постоянной частоте вращения Ь0 = сГ - 11 . У генераторов без компенсапианной обх ном' мотки относительное изменение напряжения 0 — о ь ном 1ауй ном (135) 397 достигает примерна 5 — 10% Если увеличивать ток якоря сверх номиналыюго значения, то напряжение генератора станег дальше понижаться, а машина будет работать уже в условиях перегрузки.
Ее обмотка якоря, щетки и коллектор значительно нагреваются, и под щетками начинается сильное искренне. Для нормальной работы приемников злектроэнергин необходимо для каждого из них поддерживать напряжение неизменным несмотря на изменения обшей нагрузки генератора. Эта осуществляется регулированием тока возбуждения, Регулировочной характеристикой геяе- сииси с ° Хи 1„ Рис. 13.25 Ри !зла ритора называется зависимость тока возбуждения Ти от тока якоря 2„ при постоянных напряжении У и частоте вращения и.
Такая характе. ристнка показывает, как надо изменять ток возбуждения для того, чтобы при изменениях нагрузки по1щержнвать постоянным напряжение между выводами генератора. Характеристика сначала почти прямолинейная (рис. 13.25), но затем изгибается вверх от оси абсцисс вследствие влияния насыщения магннтопровода машины.
тз,то. гянавятоР с пдвялляльным возитждиниям У генератора с параллельным возбуждением часть тока якоря служит для возбуждения главного магнитного поля машины (рис, 13.26). Эти генераторы применяются наиболее часто, так как они не требуют дополнительного источника злектрознергин дпя цепи возбуждения, что существенно упрощает обслуживание машины: вместе с тем напряжение таких генераторов мало изменяется из-за колебаний нагрузки, При пуске в ход генератора с параллельным возбуждением для создания магнитного потока в магнитопроводе используется явление само- Рис. 13.26 Рис.
! 3.27 зза возбуждения. Сначала ток в якоре, а следовательно, и в обмотке воз- буждения отсутствует, но в массивной станине всегда сохраняется не- больцюй магнитный поток остаточного намагничивания, равный ! — 3% номинального главного потока мапзины, Когда первичный двигатель начинает вращать якорь генератора, остаточный ~юток нндуктирует в обмотке якоря небольшую ЭДС. Эта ЭДС Е„создает некоторый ток в обмотке возбужцешгя, а следовательно, возникает некоторая МДС в возбуждения, По отношению к остаточному магнитному потоку она может быть направлена согласно ш~н встречно, т. е. подмагничивать или размагничи- вать магнитолровод генератора Для самояозбуждения необходимо со- гласное направление, что имеет место при правильном соединении обмот- ки возбуждения с якорем.
Прн таком соединении ток возбуждения усиливает магнитное иоле генератора, а последнее нндуктирует боль. шую ЭДС в обмотке якоря. Возрастание ЭДС вызывает дальнейшее увеличение тока возбуждения, Увеличение потока и тока возбуждения ограничивается насыщением магнитной цепи. После окончания переходного процесса ЭДС в обмотке якоря Е 'я и ток возбуждения 1 будут иметь постоянные значения. Найдем эти в значения в режиме холостого хода, Если пренебречь сопротивлением цепи лкоря т по сравнению с сопротивлением цепи возбужцения т, я в' то установившийся ток возбужцения 1 определяется из условия Е в 'я = 0 = т 1. Этому условию соответствует точка пересечения А харак. вв' теристики холостого хода Ея(1в) и прямой Е„= т,1 (рис. )3.27).
Угол а наклона прямой Е = т! к оси абсцисс зависит от т . Если 'я вв в' уменьшать 1, например вводя реостат в цепь возбуждения, то точ- ка пересечения смещается влево (А ). При достаточно большом со- противлении цепи возбуждения, называемом критерическим, генератор не возбуждается, Если в генераторе отсутствует остаточная намагниченность (из-зв короткого замыкании нлн механических уцаров), то для ее восста- новления нужен посторонний источник постоянного тока хотя бы ма- лой мощности. Этот источник нужно на короткий срок замкнуть нэ обмотку возбуждения, а за~ем использовать созданное остаточное намагничивание для нормально~о возбужд пня.
Характеристика холостого хода генератора при параллельном воз- буждении практически не отличается от характеристики при независи- мом возбуждении. так как влияние на эту характеристику изменений напряжения т„1„н реакции якоря от тока возбуждения ничтожно, Совпадают и регулировочные характеристики. Но внешняя характери- стика (рис. 13.28) при параллельном возбуждении генератора (кри- вая а) идет значительно ниже, чем при независимом возбужцении (кри- вая Ь), из-за уменьшения тока возбуждения при снижении напряже- 399 Рис.
1З.ЗВ О Ег ЛЕг Рис 1329 ния (1 = СД» ). При независимом возбуждении снижение напряжения между вьводамн генератора при увеличении тока якоря вьюывается двумя причинами: увеличением падения напряжения на активном сопротивлении якоря и реакцией якоря. Прн параллельном возбуждении к этим двум причинам добавляется третья — уменьшение тока возбужденна, Пока этот ток соответствует условиям насыщения магнитной цепи генератора (пологой части магнитной характеристики) уменьшение ЭДС якоря относительно меньше уменьшения тока возбуждения (рис. 13.29). В таких условиях при уменьшении сопротивления цепи нагрузки ток якоря возрастает. Но условия резко изменяются, если в результате увеличения тока якоря и вызвангюго этим понижения напряжения ток возбуждения уменьшается настолько, что магнитная цепь генератора оказывается в ненасыш" пном состоянии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
