Здавалка
Главная | Обратная связь

Характеристики генератора постоянного тока параллельного возбуждения



Рабочие свойства электрических машин определяются их характеристиками. Для генераторов постоянного тока основными характеристиками являются характеристики холостого хода, нагрузочная, внешняя, регулировочная. Указанные характеристики определяются при постоянной номинальной частоте вращения якоря (n=nном=соnst). Они могут быть получены как экспериментальным, так и расчетным путем.

Самовозбуждение генератора параллельного возбуждения происходит при соблюдении следующих условий:

1) наличия остаточного магнитного потока полюсов;

2) правильного подключения концов обмотки возбуждения или правильного направление вращения.

Кроме того, сопротивление цепи возбуждения Rв при данной скорости вращения n должно быть ниже некоторого критического значения или скорость вращения при данном Rв должна быть выше некоторой критической величины.

Для самовозбуждения достаточно, чтобы остаточный поток составлял 2—3%oт номинального, Остаточный поток такой величины практически всегда имеется в уже работавшей машине. Вновь изготовленную машину или машину, которая по каким-либо причинам размагнитилась, необходимо намагнитить, пропуская через обмотку возбуждения ток от постороннего источника.

При соблюдении необходимых условий процесс самовозбуждения протекает следующим образом. Небольшая ЭДС, индуктируемая в якоре остаточным магнитным потоком, вызывает в обмотке возбуждения малый ток iв. Этот ток вызывает увеличение потока полюсов, а следовательно увеличение ЭДС, которая в свою очередь обусловливает дальнейшее увеличение тока возбуждения iв , и т. д. Такой лавинообразный процесс самовозбуждения продолжается до тех пор, пока напряжение генератора не достигнет установившегося значения.

Если подключение концов обмотки возбуждения или направление вращения неправильны, то возникает ток возбуждения iв обратного направления, вызывающий ослабление остаточного потока и уменьшение ЭДС, вследствие чего самовозбуждение невозможно. Тогда необходимо переключить концы обмотки возбуждения или изменить направление вращения. В соблюдении этих условий можно убедиться, следя с помощью вольтметра с малым пределом измерения напряжения якоря при замыкании и размыкании цепи возбуждения.

Рассмотрим подробнее процесс самовозбуждения при холостом ходе.

На рисунке 5.2 кривая 1 представляет собой характеристику холостого хода, а прямая 2 — так называемую характеристику цепи возбуждения или зависимость:

(5.13)

где Rв=const — сопротивление цепи возбуждения, включая сопротивление регулировочного реостата.

В процессе самовозбуждения и напряжение на концах цепи возбуждения

(5.14)

где Lв — индуктивность цепи возбуждения.

Напряжение якоря при холостом ходе изображается на рисунке 11.2 кривой 1 и определяется по формуле:

(5.15)

Но в генераторе параллельного возбуждения . Поэтому разность ординат кривой 1 и прямой 2 на рисунке 5.2 составляет и характеризует скорость и направление изменения iв. Если прямая 2 проходит ниже кривой 1, то ток возбуждения iв растет и машина самовозбуждается до напряжения, соответствующего на рисунке 5.2 точке пересечения кривой 1 и прямой 2, в которой и рост iв поэтому прекратится.

 

Рисунок 5.2 - Самовозбуждение генератора параллельного возбуждения при различных сопротивлениях цепи возбуждения

 

Так как iв мало, то практически .

Из этого следует, что нарастание iв и, следовательно, Ua сначала происходит медленно, затем ускоряется и к концу процесса вновь замедляется. Начавшийся процесс самовозбуждения прекращается или ограничивается в точке а' вследствие криволинейности характеристики холостого хода.

Если Rв увеличить, то вместо прямой 2 получим прямую 3 (рисунок 5.2). Процесс самовозбуждения при этом замедляется и напряжение машины, определяемое точкой а", будет меньше. При дальнейшем увеличении Rв получим прямую 4, касательную к кривой 1. При этом машина будет находиться на грани самовозбуждения. При небольших изменениях n или Rв (например, вследствие нагревания) машина может развивать небольшое напряжение или терять его. Значение Rв, соответствующее прямой 4, называется критическим (Rвкр)- При Rв > Rвкр (прямая 5) самовозбуждение невозможно и напряжение машины определяется остаточным потоком.

Из сказанного следует, что генератор параллельного возбуждения может работать только при наличии определенного насыщения магнитной цепи. Посредством изменения Rв можно регулировать U до значения U = Umin, соответствующего началу колена кривой характеристики холостого хода.

Для разных значений частот вращения n значения ЭДС Е0 изображены на рисунке 5.3 кривыми 1, 2 и 3. Из этого рисунка видно, что при некотором значении Rв в случае кривой 1 имеем устойчивое самовозбуждение, при кривой 2 машина находится на грани самовозбуждения и при кривой 3 самовозбуждение невозможно. Поэтому для каждого данного значения Rв существует такое значение частоты вращения n=nкр (кривая 2 на рисунке 5.3), ниже которого самовозбуждение невозможно. Такое значение n=nкр называется критической частотой вращения.

Рисунок 5.3 - Самовозбуждение генератора параллельного возбуждения при различных скоростях вращения

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.