Остаточного магнитного

Схема регулирования напряжения генераторов типа ЕС показана на 12.1. У этих генераторов отсутствует возбудитель, а напряжение на зажимах статора генератора СГ появляется вследствие самовозбуждения. Принцип самовозбуждения состоит в том, что магнитный поток остаточного магнетизма сердечника ротора, на котором расположена обмотка возбуждения ОВ, индуктирует в дополнительной статорной обмотке ОД генератора переменное напряжение, выпрямляемое механическим выпрямителем ВМ.

но долго состояние остаточного магнетизма вместе с возможностью перемагничивания от -\-Вг до — В, позволяет запоминать информацию в виде остаточной магнитной индукции и передавать информацию в виде электрических импульсов в другие элементы.

только от магнитодвижущей силы, но и от остаточного магнетизма, сохраняющегося после исчезновения внешнего поля. Кривая ОА на 22 соответствует первому намагничиванию. При ослаблении внешнего поля размагничивание идет по кривой АБ. Отрезок ОБ соответствует остаточному магнетизму (остаточной индукции), сохранившемуся в стали после выключения тока в намагничивающей катушке Я=0. Небольшим остаточным магнетизмом обладают чистое железо, электротехническая сталь, пермаллой (сплав стали с никелем). Они легко намагничиваются и размагничиваются, а поэтому применяются для изготовления сердечников электромагнитов, трансформаторов, полюсных наконечников и т.п. Наибольшим остаточным магнетизмом обладают сорта твердых сталей: вольфрамовой, хромистой, кобальтовой, никельалюминиевой, которые применяются для изготовления постоянных магнитов.

При питании катушки переменным током ферромагнитный магнитопровод вследствие наличия переменного магнитного потока циклически, с частотой тока, перемаг-ничивается по кривой гистерезиса, обусловленной наличием остаточного магнетизма (остаточной магнитной индукции) Вг и коэрцитивной (задерживающей) силы Яс ( 10.3). В процессе циклического перемагничива-ния за несколько полупериодов переменного тока устанавливается замкнутая симметричная петля гистерезиса. На циклическое перемагничивание магнитопровода затрачивается мощность, выделяемая в нем в виде теплоты, которая относится к потерям мощности в магнито-проводе.

При питании катушки индуктивности переменным током ферромагнитный магнитопровод вследствие наличия переменного магнитного потока циклически, с частотой тока, перемагничи-вается по кривой гистерезиса, обусловленной наличием остаточного магнетизма (остаточной магнитной индукции) В, и коэрцитивной (задерживающей) силы Яс. В процессе циклического перемагничивания за несколько полупериодов переменного тока устанавливается замкнутая симметричная петля гистерезиса.

Эта зависимость э. д. с. от тока возбуждения называется характеристикой холостого хода и имеет вид, показанный на 12.8. Характеристика холостого хода начинается со значения э. д. с. ?ост, обусловленной при /в=0 потоком остаточного магнетизма полюсов. Вид этой характеристики определяется кривой намагничивания магнитной цепи машины.

Как отмечалось выше, самовозбуждение машины возможно лишь в том случае, если магнитный поток обмотки возбуждения направлен согласно с потоком остаточного магнетизма.

цепь нагрузки разомкнута, напряжение Uo на зажимах якоря равно ЭДС Е = СеФп. Обычно частота вращения якоря п поддерживается неизменной и напряжение при холостом ходе зависит только от магнитного потока Ф, определяемого током возбуждения /„. Поэтому характеристика ?/о=/(/в) подобна магнитной характеристике Ф=/(/в). Характеристику холостого хода легко снять экспериментально. Вначале устанавливают /в таким, чтобы Uo примерно равнялось 1,25?7НОм; затем уменьшают ток возбуждения до нуля и. снова увеличивают до прежнего значения. При этом получаются восходящая и нисходящая ветви характеристики, выходящие из одной точки. Расхождение этих ветвей объясняется наличием гистерезиса в магнитопроводе машины. При /в = 0 в обмотке якоря потоком остаточного магнетизма индуцируется остаточная ЭДС Еост, которая составляет 2.. .4% от ииоы.

1. Процесс самовозбуждения в генераторе может возникнуть только в том случае, если в начальный момент, когда i'B=0, в обмотке якоря индуцируется некоторая начальная ЭДС енач- Такая ЭДС создается потоком остаточного магнетизма. Поэтому для начала процесса самовозбуждения генератора необходимо, чтобы в

машине имелся поток остаточного магнетизма, который при вращении якоря индуцирует в его обмотке ЭДС ?ОСт. Обычно этот поток имеется в машине из-за наличия гистерезиса в ее магнитной системе. Если такой поток отсутствует, то его создают, пропуская через обмотку возбуждения ток от постороннего источника.

2. При прохождении тока iB no обмотке возбуждения ее МДС Fs должна быть направлена согласно с МДС остаточного магнетизма Рост. В этом случае под действием разности е—1ВЯ'В нарастают ток (в, магнитный поток возбуждения Ф„ и ЭДС е. Если указанные МДС направлены встречно, то МДС обмотки возбуждения создает поток, направленный против потока остаточного магнетизма, машина размагничивается и процесс самовозбуждения не сможет начаться.

Частота вращения электродвигателя п0 является частотой вращения идеального холостого хода. Кроме параметров электродвигателя она зависит также от значения подводимого напряжения и магнитного потока. С уменьшением магнитного потока при прочих равных условиях частота вращения идеального холостого хода возрастает. Поэтому в случае обрыва цепи обмотки возбуждения, когда ток возбуждения становится равным нулю (/в = 0), магнитный поток двигателя снижается до значения, равного значению остаточного магнитного потока ФОСт. При этом двигатель «идет в разнос», развивая частоту вращения, на много большую номинальной, что представляет определенную опасность как для двигателя, так и для обслуживающего персонала.

до нуля с измерением установившегося тока возбуждения и напряжения на отдельных ступенях (должно быть не менее 15—20 точек в каждой ветви). Не допускается уменьшение возбуждения при увеличении напряжения и, наоборот, увеличение его при уменьшении напряжения во избежание получения искаженных результатов из-за остаточного магнитного потока предшествующего режима. При увеличении возбуждения снимается восходящая ветвь характеристики, при снижении его — нисходящая. Частота вращения контролируется тахометром или частотомером, включаемыми на остаточное напряжение статора генератора. В случае невозможности обеспечить устойчивую частоту вращения результаты пересчитываются. По результатам измерений строятся характеристики. За исходную характеристику принимается средняя, и она сравнивается с резуль-тами заводских проверок или характеристиками аналогичных машин. Отклонений от заводских данных быть не должно. Характеристики холостого хода снимаются при поочередном питании током всех обмоток возбуждения. Для полного контроля за всеми элементами возбудителя синхронных машин при снятии характеристики возбудителя часто в дополнение к описываемым производится еще измерение контрольных вольтметром напряжения на обмотке возбуждения. Для оценки нагрузочной способности и других расчетов у генераторов постоянного тока снимается нагрузочная характеристика, причем так же, как и характеристика холостого хода, но при работе на нагрузку (ротор синхронной машины). Обычно снятие нагрузочной характеристики возбудителей синхронных генераторов производится одновременно со снятием характеристики холостого хода генератора до максимального значения тока ротора, имеющего место при испытании витковой изоляции (см. § 6.9). Пример характеристик холостого хода и нагрузочной представлен на 6.15. У электродвигателей постоянного тока характеристики не снимаются. Окончательная оценка состояния двигателей производится по результатам опробования их в действии, нормальному развороту, отсутствию вибрации, биений, чрезмерных перегревов и т. п. При опробованиях электродвигателей постоянного тока обращают внимание на диапазон регулирования частоты вращения, который должен удовлетворять технологическим требованиям, правильность выбора пусковых сопротивлений, ра-

подобранную батарею конденсаторов ( 19-10, а) и привести ротор машины во вращение с необходимой скоростью. Непременным условием самовозбуждения асинхронного генератора является наличие остаточного магнитного потока в стали ротора. При разомкнутой внешней цепи статора остаточный магнитный поток Фост создает в обмотке статора некоторую э. д. с. ?ост, под действием которой в конденсаторную батарею потечет ток /с, усиливающий поток Фост ( 19-10, б). Дальнейший процесс идет так же, как и при самовозбуждении генераторов параллельного возбуждения (см. ч. I).

Этот аналитический метод можно распространить на случай, характерный для рабочего зазор;! клапанных электромагнитов пе ременного тока ( 1.8,в), в котором для уменьшения остаточного магнитного потока (и исключения залипания) применяется немагнитная прокладка (латунь) толщиной Д. Полагая, что линии магнитной индукции состоят из дуги окружности радиуса г и прямого участка А, получим для проводимости элементарного слоя

дем продолжать изменять ток /"„ в пределах от /„ = 0 до — iam = Od. Полученная таким путем кривая 2 проходит в первом квадранте выше кривой / вследствие возросшей величины остаточного магнитного потока.

А. Условия самовозбуждения. Напряжение на зажимах генератора параллельного возбуждения создается в процессе самовозбуждения, основанном на использовании существующего в машине небольшого остаточного магнитного потока Ф0ст- При вращении якоря с номинальной скоростью в обмотке наводится э. д. с., под влиянием которой в цепи возбуждения будет небольшой ток. В зависимости от направления тока в обмотке возбуждения создаваемый им магнитный поток может быть направлен согласно с остаточным потоком или встречно. Процесс самовозбуждения может идти только при согласном направлении этих потоков, когда результирующий магнитный поток главных полюсов увеличивается и вследствие этого увеличивается также э. д. с. и ток возбуждения. Увеличение* тюка

получается большим, чем изменение напряжения и это ограничивает ток в обмотке якоря и приводит к неустойчивой работе генератора. Таким образом, внешняя характеристика генератора параллельного возбуждения состоит из двух частей, верхняя часть соответствует устойчивой работе генератора с малым изменением напряжения и нижняя часть (штриховая) линии 1 соответствует неустойчивой работе генератора. Обычно генераторы параллельного возбуждения проектируются таким образом, чтобы наибольший ток /Кр составлял 2—2,5 номинального. При коротком замыкании напряжение ?7 = 0, ток возбуждения также равен нулю и ток /к в цепи якоря вызван э. д. с. от остаточного магнитного потока.

В соответствии с уравнением (9-1) зависимость вращающего момента М2П от напряжения управления Uv имеет такой же вид, как магнитная характеристика двигателя ( 2-7). При отсутствии остаточного магнитного потока характеристика 1 пускового момента пересекает ось абсцисс при напряжении трогания [/во ( 9-24). При наличии остаточного потока (линия 2) возможно вращение якоря и после святая управляющего сигнала.

Процесс самовозбуждения синхронного генератора протекает в основном так же, как и генератора постоянного тока (§ 7-4). При вращении ротора возникает э. д. с., вызванная наличием остаточного магнитного потока, и по обмотке возбуждения протекает выпрямленный ток /„. Этот ток усиливает магнитный поток и увеличи-B?erjELЛ- с, генератора. Процесс самовозбуждения заканчивается при

Показано, что при различной ориентации сердечника в поле дефекта задача сводится к рассмотрению двух случаев располо -жения оси сердечника: перпендикулярно и параллельно магнит -вым силовым линиям поля, так как вектор напряженности можно разложить на две составляющие 1Црр$? и Ifysinf Графическое определение индукции остаточного магнитного потока В в сердечнике получается путем совместного решения уравнения ( 1) с характеристикой размагничивания, представляющей собой участок петли гистерезисе во втором и третье* квадранта*. Процессы, происходящие в сердечнике, при намагничивании его до насыщения полем дефекта, можно объяснить поворотом ре-вулыирующего вектола Be в сторону 1Ц без изменения своей величины, что приводит в уменьшению индукции остаточного магнитного потока в сердечнике В<, вследствие возрастания размагничивающего п~ля Нр. Функциональная связь между статическими и динамическими параметрами сердечника и величиной амплитуды, считываемого с сердечника сигнала находится из закона электромагнитной индукции b(B)=Sw^- и описывается для слу-

Характеристика короткого замыкания (х. к. з.) / = / (1В) при U = О и п = const снимается при замыкании выходных зажимов цепи якоря генератора накоротко. Так как U = 0, то, согласно выражению (9-14), Еа = IaRa и поскольку Ra мало, то в условиях опыта э. д. с. Е„ также должна быть мала. Поэтому необходимо проявлять осторожность и начинать снятие х. к. з. с минимальных значений 4, чтобы ток якоря не получил недопустимо большого значения. Обычно снимают х. к. з. до / = (1,25 -т- 1,5) /и. Так как при снятии х. к. з. электродвижущая сила мала и поэтому поток мал и машина не насьнцена, то зависимость / ='/ (iB) практически прямолинейна ( 9-4). При is = 0 из-за наличия остаточного магнитного потока ток / =^0 и в крупных машинах близок к номинальному току или даже больше его. Поэтому перед снятием х. к. з. такую машину целесообразно размагнитить, питая на холостом ходу обмотку возбуждения таким током возбуждения обратного направления, при 9-4. Характеристика котором будет U = 0. В размагниченной _ К0р0ткого замыкания ге-машине х. к. з. начинается с нуля (штри- нератора независимого ховая линия на 9-4). Если х. к. з. сня- возбуждения