Электротехника и электроника. - Немцов М.В.
Скачать (прямая ссылка):
Характеристика холостого хода генератора ЕЯХ(1В) при номинальной частоте вращения п = ином и токе нагрузки /н = 0 (рис. 9.24) совпадает с одноименной характеристикой генератора с независимым возбуждением (см. рис. 9.20).
Пересечение характеристики холостого хода и линейной зависимости (9.9) определяет режим работы (см. рис. 9.24, точка А) генератора с параллельным возбуждением в режиме холостого хода. При увеличении сопротивления цепи возбуждения ЭДС Еях уменьшается. Плавное уменьшение ЭДС Еях происходит до точки А', когда линейная зависимость (9.9) практически совпадает с начальным участком характеристики холостого хода. Дальнейшее незначительное увеличение сопротивления цепи возбуждения приводит к резкому уменьшению ЭДС Еях и напряжения между выводами генератора. Соответствующее сопротивление цепи возбуждения называется критическим.
Рис. 9.25
Внешняя характеристика генератора с параллельным возбуждением [/{IJ при неизменной частоте вращения п = пты более зависима от значения тока нагрузки (рис. 9.25, зависимость а), чем одноименная характеристика генератора с независимым возбуждением (рис. 9.25, зависимость б). Это объясняется тем, что при независимом возбуждении снижение напряжения между вводами генератора определяется падением напряжения на сопротивлении цепи якоря и реакцией якоря, а при параллельном возбуждении еще и уменьшением тока возбуждения. Уменьшение тока возбуждения при увеличении тока нагрузки по причинам, аналогичным рассмотренным выше (см. рис. 9.24), может привести к срыву самовозбуждения генератора (см. рис. 9.25, штриховая линия). Ток нагрузки, соответствующий срыву самовозбуждения, называется критическим. Его типовое значение /н кр = — (2 2,5)/н ном.
Максимальное относительное изменение напряжения генератора с параллельным возбуждением при изменении его нагрузки в пределах 0 < In < /н.ном по (9.8) достигает 10—15 %.
Характер регулировочных характеристик генераторов с параллельным и независимым (см. рис. 9.22) возбуждением аналогичен.
Основные достоинства генератора с параллельным возбуждением — отсутствие дополнительного источника энергии для цепи возбуждения и простота конструкции.
Основной недостаток — большее изменение напряжения при колебаниях нагрузки по сравнению с генератором с независимым возбуждением.
9.10. Генераторы с последовательным и смешанным
возбуждением
В генераторе с последовательным возбуждением цепь якоря соединена последовательно с обмоткой возбуждения, поэтому токи нагрузки, якоря и возбуждения одинаковы (рис. 9.26). Обмотка возбуждения wnoc имеет малое число витков и выполняется проводом большого сечения. Генератор с последовательным возбуждением не имеет характеристики холостого хода, так как при разомкнутой цепи нагрузки нет тока возбуждения. Отсутствует также и регулировочная характеристика.
Внешняя характеристика генератора при номинальном значении частоты вращения п = яном приведена на рис. 9.27. При под-
238
==©
T 4 =4 =4
Рис. 9.26
ключении приемника с сопротавлением нагрузки R„ к выводам генератора последний самовозбуждается (см. подразд. 9.9). Напряжение генератора при увеличении тока нагрузки, а следовательно, и тока возбуждения сначала увеличивается, а затем уменьшается. Это объясняется насыщением магнитной цепи генератора, увеличением реакции якоря и падением напряжения на обмотках якоря и возбуждения.
Генераторы с последовательным возбуждением по причине непостоянства напряжения применяют только в специальных случаях.
Генератор со смешанным возбуждением имеет параллельную wnap и последовательную гипж обмотки возбуждения соответственно с большим и малым числами витков (рис. 9.28). Обе обмотки располагаются на главных полюсах и включаются согласно.
При увеличении тока нагрузки увеличиваются МДС последовательной обмотки возбуждения, магнитный поток главных полюсов и ЭДС Ея, компенсируя увеличение падения напряжения на обмотке якоря и его реакции.
Обмотки возбуждения рассчитываются так, чтобы внешняя характеристика генератора при номинальной частоте вращения якоря п = пИОЫ в режиме холостого хода и при номинальной нагрузке соответствовала
Рис. 9.28
239
и = "ном 2 номинальному напряжению (рис. 9.29, зависимость /). При увеличении (уменьшении) числа витков последовательной обмотки внешняя характеристика будет иметь вид зависимости 2 (зависимости 3).
Генераторы со смешанным возбуждением используются в качестве автоном-Рис. 9.29 ных источников электрической энергии
небольшой мощности. Включение таких генераторов в общую сеть не рекомендуется. При случайном уменьшении мощности первичного двигателя уменьшаются частота вращения якоря и индуцируемая в его обмотке ЭДС Ея, значение которой может стать меньше напряжения сети. Это приведет к изменению направления тока в обмотке последовательного возбуждения, уменьшению магнитного потока главных полюсов и тормозного момента на валу первичного двигателя и при развитии процесса — к тяжелым авариям.
Условием работы некоторых приемников является постоянство тока при больших колебаниях напряжения. Например, прожекторные и сварочные установки.
