double arrow

Работа машины постоянного тока в режиме генератора


В зависимости от способа питания обмотки возбуждения различают генераторы постоянного тока с независимым возбуждением и с самовозбуждением

Рисунок 2.14 - Схема генератора с независимым возбуждением

При независимом возбуждении (рис. 2.13, рис. 2.14) обмотка возбуждения (намагничивания) WН питается от отдельного источника питания ИПН, которым может служить аккумуляторная батарея, выпрямитель, вспомогательная маломощная машина постоянного тока.

В генераторах с независимым возбуждением можно в широких пределах регулировать ЭДС.

Согласно (2.13) , ЭДС генератора можно регулировать изменяя магнитный поток возбуждения ФВ или частоту вращения якоря генератора n. Магнитный поток возбуждения, согласно (2.4) пропорционален току IВ в обмотке возбуждения, который можно регулировать изменяя напряжение, подаваемое на обмотку возбуждения UВ ( IВ=UВ/RВ), где RВ - активное сопротивление обмотки возбуждения)

В режиме нагрузки рабочее напряжение генератора меньше ЭДС в якоре на величину падения напряжения на внутренних цепях генератора.

UГ = Е – IСВRГ, (2.17)

где RГ – внутреннее сопротивление генератора (обмотки якоря и переходных сопротивлений щеток).

Обмотка якоря выполняется медным или алюминиевым проводом большого сечения, а щетки имеют значительную контактную площадь. Поэтому внутреннее сопротивление генератора мало. Если в режиме нагрузки магнитный поток возбуждения не меняется, то внешняя характеристика генератора будет пологопадающей.

Для получения жестких или падающих внешних характеристик на основных полюсах генератора кроме намагничивающей обмотки размещают дополнительную обмотку WД. Эта обмотка включается последовательно в цепь нагрузки (рис. 2.14), причем таким образом, чтобы создаваемый магнитный поток был направлен согласно с потоком намагничивания если необходимо получить жесткую характеристику или навстречу потоку намагничивания для получения падающей внешней характеристики.

Рабочее напряжение генератора в режиме нагрузки при этом определится выражением

UГ = C n (ФН ± ФР) – IНRГ. (2.18)

При работе в режиме нагрузки ток протекающий по обмотке якоря создает магнитный поток реакции якоря ФЯ . Этот поток приводит к смещению нейтральных линий генератора и величина этого смещения будет зависеть от величины тока нагрузки.

Смещение нейтрали с линии, на которой установлены главные щетки генератора приведет к снижению ЭДС генератора и может вызвать повышенное искрение на щетках и интенсивный износ щеток и коллектора.

Для устранения влияния потоков якоря на положение нейтрали в генераторе устанавливают добавочные полюсы (поз. 5 на рис. 2.2). Обмотки дополнительных полюсов WДП включают последовательно с обмоткой якоря по ним протекает весь ток нагрузки. Подключают обмотки дополнительных полюсов таким образом, чтобы создаваемый ими магнитный поток был направлен встречно потоку реакции якоря и компенсировал его влияние на основной магнитный поток машины при любых токах нагрузки. Обмотки дополнительных полюсов обеспечивают также улучшение коммутации и уменьшение искрения на щетках. С этой же целью дополнительные полюсы устанавливается в двигателях средней и большой мощности. У генератора по направлению вращения за основным полюсом должен следовать дополнительный полюс противоположной полярности. У двигателя эти полюсы должны иметь одинаковую полярностью В двигателях и генераторах малой мощности дополнительные полюса не устанавливаются.

В генераторах с самовозбуждением обмотка намагничивания питается от самого генератора. При этом применяется схема с параллельным возбуждением. Принципиальная электрическая схема генератора с самовозбуждением приведена на рис. 2.15. Цепь возбуждения включает обмотку возбуждения и регулировочный реостат R1.

Рисунок 2.15 –Схема генератора с самовозбуждением

Каждая машина постоянного тока обладает некоторым остаточным магнитным потоком, так как на заводе-изготовителе она подвергается испытаниям, во время которых намагничивается ее магнитная система. При вращении якоря генератора в поле остаточного магнетизма полюсов в обмотке якоря индуктируется первоначально небольшая ЭДС, которая вызывает в обмотке возбуждения (намагничивания) WН небольшой ток.

(2.19)

Магнитный поток этой обмотки направлен согласно с потоком остаточного магнетизма. В результате ЭДС в обмотке якоря несколько увеличится, что приводит к дальнейшему возрастанию тока в обмотке WН, а значит и ЭДС генератора .

Таким образом происходит самовозбуждение генератора до определенного напряжения холостого хода. Величина напряжения холостого хода определяется параметрами генератора и сопротивлением регулировочного реостата R1.


Сейчас читают про: