Курс теоретических лекций Электрические машины и трансформаторы. Лекции для курсов Электрические машины и аппараты

• Название: Лекции для курсов Электрические машины и аппараты
• Дата: 24.04.2023
• Размер: 3.55 Mb.
• Имя файла: Курс теоретических лекций Электрические машины и трансформаторы.docx
• Тип: Лекции; #1085552
• страница: 8 из 19

Свойства генератора параллельного возбуждения

Схема генератора параллельного возбуждения

Рис.14.1. Генератор параллельного возбуждения
Г – Якорь генератора; Ш – Шунтовая (параллельная) обмотка возбуждения;

R_н – сопротивление нагрузки; I – ток нагрузки; I_я – ток якоря; I_в – ток обмотки возбуждения

Условия самовозбуждения генератора

Для самовозбуждения генера­тора необходимо, чтобы в нем был небольшой поток остаточного намагничивания Ф_ост (2—3% от номинального).

При вращении якоря генератора в его обмотке магнитным потоком Ф_остнаводится оста­точная э.д.с. Е_ост = 2 – 3% от номинальной, которая создает в обмотке возбуж­дения небольшой ток.

Этот ток при согласном направлении намаг­ничивающего и остаточного потоков усилит магнитный поток полю­сов и вызовет соответствующее увеличение э.д.с, индуктированной в обмотке якоря. Увеличение э.д.с. повлечет за собой увеличение тока возбуждения, а следовательно, и магнитного потока главных полюсов, и т. д.

Самовозбуждение генератора параллельного возбуждения возможно при соблюдении следующих условий:

а) магнитная система машины должна обладать остаточным магнетизмом;

б) магнитным поток, создаваемый обмоткой возбуждения, дол­жен совпадать по направлению с потоком остаточного магнетизма;

в) сопротивление цепи возбуждения должно быть меньше кри­тического R_крит

г) сопротивление нагрузки не должно быть очень малым.

Внешняя характеристика генератора с параллельным возбуждением.

U=f(I) при R_B = const; n=const.
Рис.14.2.Внешняя характеристика генератора с параллельным возбуждением.

Свойства генератора последовательного возбуждения

Схема генератора последовательного возбуждения



Рис.15.1. Генератор последовательного возбуждения
Г – Якорь генератора; С – сериесная (последовательная) обмотка возбуждения;

R_н – сопротивление нагрузки;

I – ток нагрузки; I_я – ток якоря; I_в – ток обмотки возбуждения
В генераторе последовательного возбуждения ток возбуждения I_в=I_я = I (рис. 15.1.), поэтому свойства этого генератора определя­ются лишь внешней характеристикой .
15.2. Внешняя характеристика генератора с последовательным возбуждением.
Эта характеристика отражает зависимость напряжения на зажимах генератора от тока нагрузки:
U=f(I) при R_B = const; n=const.

Внешняя ха­рактеристика генерато­ра последовательного возбуждения показыва­ет, что с увеличением тока нагрузки от нуля до номинального на­пряжения на зажимах генератора в начале, когда магнитная цепь еще не насыщена, рас­тет почти прямо про­порционально току на­грузки. Затем рост напряжения постепенно уменьшается и, наконец, прекращается. Объясняется это тем, что I_я одновременно является и током возбуж­дения I_в, и с ростом нагрузки происходит насыщение стали.

Однако одновременно с ростом тока якоря увеличивается как размагничи­вающее влияние реакции якоря, так и падение напряжения в со­противлениях цепи якоря и обмотки возбуждения, вызывающее уменьшение напряжения на зажимах генератора. При большом насыщении стали магнитной цепи машины рост магнитного потока " э. д. с. практически прекращаются. В то же время падение напряжения и реакция якоря будут продолжать возрастать. При к. з. напряжение генератора будет равно нулю, а ток к. з. намного пре­вышать номинальный ток машины. Генератор последовательного возбуждения практического применения не имеет, так как не удов­летворяет требованиям большинства потребителей в отношении по­стоянства напряжения.

Свойства генератора смешанного возбуждения

Схема генератора смешанного возбуждения

Рис.16.1. Генератор смешанного возбуждения
Г – Якорь генератора; Ш – шунтовая (параллельная) обмотка возбуждения;

С – сериесная (последовательная) обмотка возбуждения; R_н – сопротивление нагрузки;

I – ток нагрузки; I_я – ток якоря; I_вш– ток параллельной обмотки возбуждения

I_вс– ток последовательной обмотки возбуждения

Так как генератор смешанного возбуждения имеет параллель­ную и последовательную обмотки возбуждения (рис. 16.1), то он совмещает в себе свойства генераторов обоих типов. Поток возбуждения создается в основном параллельной обмоткой, а последовательную обмотку включают согласно с параллельной, (чтобы намагничивающие силы обмоток складывались).

Свойства генератора зависят от соотноше­ния намагничивающих сил этих обмоток. При подключении нагрузки в цепи якоря по­является ток, и возбуждение генератора осуществляется одновре­менно действием намагничивающих сил параллельной и последовательной обмоток.

Внешняя характеристика генератора со смешанным возбуждением.

Форма внешней характеристики генератора смешанного воз­буждения (рис. 16.2) зависит

от соотношения витков обмоток возбуждения.



Рис.16.2. Внешняя характеристика генератора со смешанным возбуждением.
При соответствующем подборе витков обмотки после­довательного возбуждения ее намагничивающая сила может компенсировать падение напряжения генератора и действие реакции якоря, а напряжение на зажимах генератора при изменении нагрузки остается почти не­изменным (кривая 1).

Чтобы иметь возможность поддерживать по­стоянное напряжение на зажимах потребителя (в конце линии), нужно скомпенсировать падение напряжения в проводах линии. В этом случае усиливают последовательную обмотку возбуждения так, чтобы внешняя характеристика имела вид кривой 2.

При встречном включении обмоток возбуждения напряжение генератора с ростом тока нагрузки резко уменьшается (кривая 3), что объясняется размагничивающим действием последовательной обмотки возбуждения, намагничивающая сила которой направлена встречно намагничивающей силы параллельной обмотки.