5.3.6. Генератори з паралельним збудженням. Основні характеристики

Якщо не потрібне регулювання напруги в широкому діапазоні, використовують генератори із самозбудженням. У генераторах із самозбудженням обмотка збудження увімкнена до затискачів якоря (паралельно обмотці якоря), тому такі генератори називають генераторами з паралельним збудженням, або шунтовими генераторами (рис. 5.32, а).

Самозбудження проходить так: у матеріалі полюсів і ярма є залишковий магнітний потік ΔФ. Під час обертання якоря в його обмотці за рахунок цього потоку буде наводитись ЕРС Е_о = (0,03-0,1)Е_н . Оскільки обмотка збудження увімкнена паралельна якорю, то в ній потече струм де r_зб – опір обмотки збудження. Обмотку збудження треба вмикати так, щоб створюваний нею потік додавався до потоку залишкового поля ΔФ, збільшуючи загальний магнітний потік машини. Із збільшенням потоку зростає ЕРС в обмотках якоря, збільшується струм збудження, а отже, й магнітний потік і т.д. Перехідний процес триватиме доти, доки ЕРС обмотки якоря зрівняється із значенням спадів напруг на всіх активних опорах контуру кола якоря і обмотки збудження:

.

Регулювальний реостат в колі збудження R_р (рис. 15.32,б) призначений для регулювання ЕРС, а тим самим, напруги на затискачах генератора.

Отже, для забезпечення самозбудження генератора повинні бути виконані такі умови:

1. У магнітній системі повинен бути потік залишкового магнітного поля. Якщо машина з будь-якої причини розмагнітилася, можна короткочасно увімкнути обмотку збудження до будь-якого джерела постійного струму й намагнітити її.

2. Магніторушійна сила обмотки збудження і залишкового магнітного поля повинні діяти узгоджено. Якщо самозбудження не починається, треба змінити полярність обмотки збудження, що приведе до зміни напрямку струму збудження і зміни напрямку ЕРС, створюваної обмоткою.

3. Опір обмотки збудження не повинен перевищувати певного значення.

При великих R_р генератор не зможе самозбудитися.

У генераторах постійного струму обмотку збудження розраховують на

напругу, близьку до номінальної напруги якоря. Такі генератори можуть

працювати як в режимі незалежного збудження, так і в режимі самозбудження.

Властивості генератора паралельного збудження визначаються тими самими характеристиками, що й генератора незалежного збудження.

Характеристика холостого ходу (рис. 5.35,а) U₀ ≈ E = f(i_зб ) при І = 0 та генератора з паралельним збудженням розташована тільки в

першому квадранті і може бути знята регулюванням і_зб за допомогою регулювального реостата R_р в колі збудження. Характер кривої характеристики холостого ходу генератора з паралельним збудженням буде таким, як і в генераторах незалежного збудження.

Зовнішня характеристика U=f(I) генератора паралельного збудження Знімається при R_р =const та , тобто без регулювання в колі збудження. Напруга на клемах генератора визначається як Зі

збільшенням струму навантаження I напруга U буде понижуватися. Одночасно з пониженням напруги зменшується струм збудження і_зб, що приводить до пониження магнітного потоку й тим самим ЕРС. В результаті цього зовнішня характеристика (рис. 5.35, б) генератора паралельного збудження (крива 1) падає крутіше ніж в генераторах незалежного збудження (крива 2).

Регулювальна характеристика і_зб = f(I) 0 при та , знімається так само, як для генератора незалежного збудження. Вигляд цієї характеристики теж такий самий, як для генераторів незалежного збудження (рис.5.34,б).