Возбуждения генераторы

, К особенностям гедчщорд независимр^о возбуждения следует .отнести также относительна небольшое изменение напряжения при изце-нении нагрузки генератора. Очевидным недостатком генераторов независимого возбуждения является необходимость в дополнительном источнике постоянного тока для питания обмотки возбуждения.. - . : , • • ,-.--,; с .• „;':.,::,,,'„..• .... ч ,: : ;'

Говоря о генераторах независимого возбуждения, следует упомянуть о тахогенераторах постоянного тетка.' Последние представляют собой генераторы небольшой ':мотп.ности' (обычна до нескольких ватт), служащие для косвенного измерения частоты вращения валов-.машин и механизмов с целью ее контроля или для автоматизации работы установок в зависимости от частоты вращения. Магнитное поле некоторых тахогенераторов возбуждается обмоткой возбуждения, некоторых — постоянными магнитами.

Как известно, у генераторов независимого возбуждения Ф к const, а поэтому Е « ЛеФи х kn. Так как к тахогёнёратору подключается обычно небольшая нагрузка (например, вольтметр), то U = ? — гя!я к Е. Таким образом, пх U/k. Как видно, измеряя, например, напряжение тахогенератора с помощью вольтметра, можно косвенным путем контролировать частоту вращения.,

Генераторы параллельного возбуждения позволяют производить регулирование напряжения при номинальном токе нагрузки путем изменения тока возбуждения в относительно небольших пределах — от 1/„ом примерно до 0,85 C/HOM. Кроме того, у генераторов параллельного возбуждения сложно изменять полярность напряжения на выводах якоря, а значение напряжения в сильной степени зависит от нагрузки генератора. Бесспорным достоинством генератора параллельного возбуждения является то, что нет необходимости в дополнительном источнике для питания обмотки возбуждения.

Генератор смешанного возбуждения отличается от генератора параллельного возбуждения только тем, что из-за последовательной обмотки напряжение на его выводах изменяется незначительно при изменении нагрузки. Следует заметить, что в настоящее время почти все генераторы снабжаются последовательной обмоткой возбуждения с небольшим числом витков, что дает возможность получать более стабильное напряжение при изменении нагрузки.

Генераторы параллельного и смешанного возбуждения применяются для питания обмоток якорей нереверсивных двигателей постоянного тока с небольшим пределом регулирования частоты вращения, обмоток возбуждения синхронных генераторов и двигателей, электрических сетей постоянного тока, ванн для гальванических покрытий, агрегатов для зарядки аккумуляторов, подъемных электромагнитов и т. д. В настоящее время все более широко вместо генераторов для питания различных приемников постоянного тока используются полупроводниковые преобразователи.

(см. и. 15), т.е. она более жестка, чем характеристика генератора независимого возбуждений (кривая И). Рассмотренный случай наиболее типичен цля большинства генераторов смешанного возбуждения. Генератор стабилизирует напряжение на зажимах якоря. Если же последовательная обмотка усиленная, т.е. рассчитана так, что она компенсирует

Если увеличить ток в обмотке возбуждения, то э.д.с. генератора увеличится на Д? и в обмотке статора появится ток /я, отстающий от Д? на 90° ( 8.22, б), так как активное сопротивление обмотки статора значительно меньше индуктивного (/?Я<С^Я). Ток /я отстает от э.д.с. на четверть периода, поэтому активная мощность генератора Pr= Ur I cos 90° = 0, т. е. увеличением тока возбуждения генератор нагрузить активной мощностью нельзя.

Здесь приняты обозначения: ?/х — напряжение холостого хода; /в — ток возбуждения; / — ток нагрузки; U — напряжение на внешних зажимах генератора при нагрузке; п — частота вращения якоря; Rv — сопротивление цепи возбуждения.

Генератор независимого возбуждения. Возбуждение называют независимым, если обмотка возбуждения присоединена к постороннему источнику, а с обмоткой якоря данного генератора не связана. Схема независимого возбуждения изображена на 9.13, а, где также показаны простейшие аппараты управления и защиты, измерительные приборы; для изменения тока возбуждения служит регулировочный реостат /?рв, а в цепи якоря имеется нагрузочный реостат RH.

Для построения характеристики холостого хода якорь генератора приводят во вращение при разомкнутом выключателе В и токе возбуждения /в = 0; устанавливают номинальную частоту вращения ротора п„ом и затем ее поддерживают постоянной. Далее постепенно увеличивают ток возбуждения, записывают показания приборов: амперметра в цепи возбуждения (/„) и вольтметра, присоединенного к внешним зажимам генератора (?/х).

Ток возбуждения, который должен быть при номинальной нагрузке, т. е, при UH, /н, cos фн, называется номинальным током возбуждения. Генераторы обычно рассчитываются для работы с номиналь-

Генераторы постоянного тока малой мощности, применяемые в качестве усилителей, обычно имеют до четырех обмоток возбуждения, служащих для более гибкого управления напряжением усилителя. Эти обмотки называют обмотками управ л е н и я.

По способу возбуждения генераторы подразделяют на генераторы с независимым возбуждением и генераторы с самовозбуждением (автогенераторы). Генераторы с независимым возбуждением являются усилителями колебаний, которые вырабаты-Е1ают посторонние источники. Автогенераторы сами создают незатухающие колебания за счет использования положительной обратной связи (см. § 19.4).

По способу возбуждения генераторы постоянного тока делятся на генераторы с независимым возбуждением и генераторы с самовозбуждением.

Генераторы смешанного возбуждения включаются на параллельную работу по схеме 5.59. Без уравнительного провода аб параллельная работа генераторов смешанного возбуждения невозможна, так как при случайном увеличении тока в якоре первого генератора 1\ будет увеличиваться поток в этом генераторе из-за увеличения тока в последовательной обмотке ОВП\. Это приведет к дальнейшему увеличению тока в этом генераторе и разгрузке, уменьшению тока второго генератора. После того, как из-за перегрузки частота вращения первого генератора начнет падать и поток, и ЭДС на первом генераторе ?\ станут меньше потока и ЭДС второго генератора Е2, нагрузку примет на себя второй генератор и ток /2 увеличится. Возникнут качания в системе, исключающие возможность параллельной работы. Уравнительный провод, соединяющий однополярНые точки, выравни-

Обмотка возбуждения генератора постоянного тока с независимым возбуждением получает питание от независимого источника — сети постоянного тока, специального возбудителя, преобразователя и др. ( 14-20, а). Эти генераторы применяются в мощных системах, когда напряжение возбуждения должно быть выбрано отличным от напряжения генератора, в системах регулирования скорости вращения двигателей, которые питаются от генераторов и других источников.

Генераторы постоянного тока малой мощности, применяемые в качестве усилителей, обычно имеют до четырех обмоток возбуждения, служащих для более гибкого управления напряжением усилителя. Эти обмотки называют обмотками управления.

В машинах для летательных аппаратов в основном применяют две системы возбуждения: последовательную и параллельную, реже смешанную. С параллельной системой возбуждения выполняют большинство электродвигателей длительного режима работы и электродвигателя повторно-кратковременного режима, если требуется жесткая механическая характеристика. Генераторы изготовляют с параллельной системой возбуждения. Электродвигатели повторно-кратковременного режима чаще выполняют с последовательной системой возбуждения. Генераторы, установленные на самолетах и применяемые в качестве стартеров (генераторы ГСР-СТ), имеют наряду с параллельной последовательную обмотку, используемую только в стартерном режиме.

По способу возбуждения генераторы постоянного тока делятся на:

Генераторы с согласным включением обмоток возбуждения применяются в тех случаях, когда нужно автоматически поддерживать напряжение на зажимах генератора, в особенности при резких изменениях режима нагрузочного тока. Встречное включение обмоток Еюзбуждения применяется в некоторых типах сварочных генераторов, где, наоборот, требуется крутой спад внешней характеристики.

Обычно генераторы смешанного возбуждения насыщены слабо, так как только в этом случае поток, создаваемый последовательной обмоткой возбуждения, почти пропорционален току в этой обмотке.