книги / Электротехнические устройства радиосистем

вает магнитный поток машины ф макс* что вызывает уве­ личение как э. д. с. в обмотке якоря Е, так и тока в об­ мотке возбуждения iB. Увеличение iB вызывает дальней­ шее увеличение ф максУвеличение тока возбуждения машины происходит не беспредельно, а до определенной

уравновешена падением напряжения в сопротивлении цепи возбуждения, вследствие чего ток возбуждения увеличивается.

Ток iB оказаться больше £ва не может, так как при этом э. д. с., индуктированная в замкнутой цепи, окажет­ ся меньше падения напряжения (E < i BrB) f что невозмож­ но. Таким образом, точка пересечения кривых Е и U (точка А) характеризует установившийся режим работы машины и возбуждение ее происходит до напряжения, соответствующего точке А.

При изменении скорости вращения или сопротивле­ ния цепи возбуждения будет изменяться и напряжение, до которого возбуждается машина. При увеличении ско­ рости вращения якоря машины также увеличится и на­ пряжение машины.

Угол наклона а прямой U от iB определяется сопро­ тивлением цепи возбуждения, так как

tg<x= k ~ = k r b,

‘в

где k — коэффициент пропорциональности, зависящий от

111

выбранного масштаба для напряжения и тока возбужде­ ния.

оси и напряжение на зажимах генератора уменьшится. Дальнейшее увеличение сопротивления гв будет вызы­ вать также понижение напряжения. При некотором кри­ тическом сопротивлении гвлф зависимость U=\f(iB) пере­ секает кривую Е в начальной части (точка С ),т.е. прак­ тически машина не возбуждается.

Однако самовозбуждение генератора не всегда воз­ можно и будет происходить лишь при определенных условиях, которые сводятся к следующим.

1. Наличие поля остаточного магнетизма. При отсут­ ствии этого поля не будет создаваться э. д. с. Е0ст, под действием которой в обмотке возбуждения возникает т#к. Если машина размагничена и не имеет остаточного намагничивания, то обмотку возбуждения надо вклю­ чить в сеть какого-либо постороннего источника электри­ ческой энергии. После отключения обмотки возбуждения машина будет иметь вновь остаточный магнитный поток.

2 . Обмотка возбуждения должна быть включена со­

гласно с полем остаточного магнетизма, т. е. так, чтобы намагничивающая сила этой обмотки увеличивала маг­ нитный поток машины.

При встречном включении обмотки возбуждения ее намагничивающая сила будет уменьшать остаточный магнитный поток и при длительной работе может пол­ ностью размагнитить машину. Если обмотка возбужде­ ния оказалась включенной встречно, то необходимо из­ менить направление тока в.ней.

3. Сопротивление цепи обмотки возбуждения долж­ но быть меньше критического (гв< г влф), т. е. такого сопротивления, при котором самовозбуждение генерато­ ра невозможно.

4. Сопротивление внешней нагрузки гп должно быть велико. При малом гп ток iB будет также мал и самовоз­ буждения происходить не будет.

3-8. ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Характеристики генератора определяют его рабочие свойства и представляют зависимости между основными величинами, которыми являются э. д. с. в об-

ll?

Кривая 1 соответствует вращению якоря машины с номинальной скоростью пи, указанной в паспорте ге­ нератора. Для всех машин нормального типа точка но­ минального напряжения (точка А) находится на пере­ гибе магнитной характеристики, что соответствует хоро­ шим рабочим и регулировочным свойствам генератора.

Выбор точки номинального напряжения на линейном участке магнитной характеристики (точка А') приводит

Рис. 3-17. Характеристика холостого хода генера­ тора независимого возбуждения.

а — при псремагиичиванин стали; б — при изменении ско­ рости вращения якоря.

к резким изменениям напряжения на зажимах генера­ тора при изменениях нагрузки, так как незначительные изменения намагничивающей силы вызывают резкие изменения э. д. с. Выбор этой точки на пологом участке магнитной характеристики (точка Л") приводит к огра­ ничению регулирования напряжения на зажимах гене­ ратора, так как для изменения э. д. с. требуются очень большие изменения тока возбуждения.

При изменении скорости вращения якоря генератора изменит свое положение и характеристика холостого хо­

номинальной скорости.

Следовательно, при изменении скорости вращения

114

участке магнитной характеристики, что вызывает изме­ нение всех характеристик генератора. Поэтому первич­ ный двигатель для вращения якоря генератора надо выбрать так, чтобы его скорость была близкой к номи­ нальной скорости генератора.

Для генераторов параллельного возбуждения при холостом ходе ток в якоре равен току возбуждения (7а = / в), который составляет несколько процентов номи­ нального тока генератора. Поэтому напряжение на за­ жимах машины при холостом ходе будет примерно рав­ ным э. д. с. и характеристика холостого хода этого генератора практически совпадает с характеристикой генератора независимого возбуждения.

Для генератора последовательного возбуждения ха­ рактеристика холостого хода смысла не имеет, так как при холостом ходе в якоре и обмотке возбуждения ток равен нулю и характеристика может быть снята только по схеме независимого возбуждения.

Для генератора смешанного возбуждения характери­ стика холостого хода совпадает с характеристикой гене­ ратора параллельного возбужде­ ния.

ляет собой внешнюю характеристику, снятую при пони­ жении напряжения. Для снятия этой характеристики устанавливается такой ток в обмотке возбуждения, что­ бы при холостом ходе генератора напряжение на его зажимах было равно номинальному. Затем нагрузка ге­ нератора увеличивается при неизменном токе в обмотке возбуждения. С увеличением нагрузки (тока в якоре генератора /а) увеличиваются как падение напряжения

в сопротивлении его обмотки, так и размагничивающее действие реакции якоря, что вызывает понижение на­ пряжения. При изменении нагрузки от нуля до номи­ нальной напряжение на зажимах генератора уменьшит­ ся на величину AUnu.

При снятии характеристики на повышение напряже­ ния (кривая б) устанавливают такой ток возбуждения, чтобы при номинальной нагрузке генератора напряже­ ние на его зажимах было равно номинальному, после чего нагрузку генератора уменьшают.

При уменьшении нагрузки генератора уменьшаются падение напряжения в сопротивлении обмотки якоря, и размагничивающее действие реакции якоря, что вызывает повышение напряжения. При изменении на­ грузки от номинальной до 0 напряжение на зажимах ге­

нератора увеличится на величину ДUvn, За счет насыще­ ния стали повышение напряжения будет меньше, чем понижение (A^Unn<^Urm), так как размагничивающее действие реакции якоря будет сказываться тем сильнее, чем меньше степень насыщения стали машины.

Нагрузочные свойства генератора оцениваются про­ центным повышением напряжения при отключении на­

где UN— номинальное напряжение генератора; f/0— на­ пряжение, которое устанавливается при отключении на­ грузки (7Н= 0).

Вгенераторах независимого возбуждения увеличение нагрузки вызывает понижение напряжения только за счет падения напряжения в сопротивлении машины и реакции якоря (кривая 1 на рис. 3-19). В генераторах параллельного возбуждения увеличение нагрузки сопро­ вождается уменьшением тока возбуждения, что вызыва­ ет уменьшение магнитного потока и дополнительное понижение выходного напряжения. Следовательно, при увеличении нагрузки напряжение на зажимах генера­ тора параллельного возбуждения уменьшается в боль­ шей мере (кривая 2 ), чем в генераторах независимого

возбуждения.

Вгенераторах параллельного возбуждения уменьше­ ние внешнего сопротивления нагрузки вызывает увели-

116