Генераторов постоянного тока
При работе генератора постоянного тока в его якорной обмотке индуктируется ЭДС Еа. При подключении к генератору нагрузки rн (рисунок 2.1) в цепи якоря появляется ток Ia и на зажимах устанавливается напряжение U. Уравнение равновесия ЭДС по второму закону Кирхгофа для цепи якоря генератора записывается в виде
(2.1) где Ia – ток в обмотке якоря; - сумма сопротивлений участков цепи якоря. В общем случае , где ra, rд, rс, rк - сопротивления обмоток якоря, добавочных полюсов, последовательной обмотки возбуждения и компенсационной обмотки. Поскольку Ea=cenФ, то уравнение электрического равновесия генератора записывается в виде Умножив обе части выражения (2.2) на ток Ia, получим уравнение мощности генератора , (2.2)
где UIa = P2 – полезная мощность, отдаваемая генератором подключенным потребителям; EaIa=Pэм – электромагнитная мощность генератора; - потери в цепи якоря. Из выражения (2.1) следует, что ЭДС генератора Eа имеет две составляющие: одна U выводится на зажимы генератора и действует на подключенную нагрузку, а другая преодолевает омическое сопротивление цепи якоря и называется падением напряжения в якоре генератора. Если все члены уравнения (2.2) разделить на угловую скорость вращения Ω, то получим уравнение вращающих моментов для установившегося режима работы
, (2.3) где - вращающий момент первичного двигателя; - электромагнитный момент генератора; - момент холостого хода, соответствующий потерям на трение, потерям в стали и добавочным потерям. В неустановившихся режимах, когда частота вращения изменяется, возникает также динамический (вращающий) момент
(2.4) где ℐ - момент инерции вращающихся частей генератора. Динамический момент соответствует кинетической энергии вращающихся масс. При изменении частоты вращения генераторного агрегата от установившихся значений в сторону увеличения динамический момент оказывает тормозящее действие, т.е. действует согласно с , а при изменении частоты вращения в сторону уменьшения, момент оказывает ускоряющее действие, т.е. совпадает с первичного двигателя. Следовательно, в общем случае при n¹const уравнение моментов будет иметь вид
(2.5)
Уравнение электрического равновесия генератора (2.1) дает возможность установить зависимость между любыми электрическими величинами в генераторе, т.е. определить характеристики машины. Основными величинами, определяющими режимы работы генераторов, являются: U, Iа, Iв, n. Генераторы чаще всего работают с постоянной частотой вращения, поэтому основные характеристики снимаются при n=const.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|