Возбуждения генераторов

Используя для питания обмотки возбуждения генератора какой-либо регулируемый суммирующий усилитель (например, электромашинпый, магнитный или электронный) и применив в системе обратные связи, можно дополнительно повысить жесткость механических характеристик и изменять их конфигурацию.

11.2.1. Принцип действия генератора. Если обмотку возбуждения генератора подключить к источнику постоянного тока, то МДС обмотки будет создано основное магнитное поле, характеризуемое магнитным потоком Ф0 и показанное на

Если генератор включен на параллельную работу с уже работающими генераторами, то при точном выполнении указанных требований он будет работать вхолостую. Чтобы перевести на вновь включенный генератор часть активной мощности, отдаваемой электростанцией или энергетической системой потребителям, увеличивают вращающийся момент, прикладываемый к валу генератора со стороны первичного двигателя. Для загрузки генератора реактивной мощностью изменяют ток возбуждения генератора.

напряжение U неизменным, ток возбуждения генератора G1 необходимо уменьшить.

Якорь генератора приводят во вращение с практически постоянной скоростью. Рабочие свойства и особенности генераторов принято анализировать с помощью графиков — характеристик, которые можно снять экспериментально или рассчитать. Основной рабочей характеристикой генератора является внешняя характеристика, представляющая собой зависимость напряжения на зажимах якоря (или нагрузки) от тока нагрузки при нерегулируемой цепи возбуждения. Вспомогательной является регулировочная характеристика, показывающая, как надо регулировать ток возбуждения генератора в

Рассмотрим третье условие самовозбуждения. Угол наклона прямой UB '--= /"„/„ к оси абсцисс определяется сопротивлением л„ цепи. С его увеличением точка пересечения прямой ?/„ = гв/„ с характеристикой Е0(1В) перемещается к началу характеристики. Можно считать, что одна из прямых совпадает с линейной частью характеристики холостого хода. При этом точка пересечения не определена, напряжение на зажимах генератора неустойчиво и практически не превышает величины э. д. с. ?ост от остаточного намагничивания. Сопротивление цепи возбуждения, соответствующее линейной части характеристики холостого хода, называется критическим. Следовательно, по третьему условию самовозбуждения сопротивление цепи возбуждения генератора должно быть меньше критического.

Для поддержания напряжения постоянным при увеличении тока нагрузки ток возбуждения генератора параллельного возбуждения нужно увеличивать так же, как и в случае независимого возбуждения (см. 17.21).

Изменять напряжение на якоре двигателя и, следовательно, регулировать его скорость можно, изменяя небольшой ток возбуждения генератора Г. Пусковой реостат в схеме не нужен, так как пуск начинается при пониженном напряжении, которое можно плавно повышать. Для реверсирования двигателя необходимо изменить направление тока возбуждения генератора. Процесс изменения скорости, например, при понижении напряжения на якоре, происходит следующим образом. Ток якоря и вращающий момент двигателя уменьшаются. Скорость вращения и противо-э. д. с. при этом начинают падать, а ток якоря и вращающий момент увеличиваются. При равенстве моментов изменение скорости прекращается. Если Мс = const, то и ток якоря будет прежним ( аналогичен 17.32).

Обмотка возбуждения генератора независимого возбуждения питается от постороннего источника постоянного тока независимо от обмотки якоря ( 2.1).

Ток возбуждения генератора составляет 1*-3 процента тока якоря.

Регулировочной характеристикой называется зависимость тока возбуждения генератора от тока якоря при постоянном напряжении и скорости вращения якоря:

Во избежание этого в силовых цепях, обладающих значительной индуктивностью (обмотки возбуждения генераторов и двигателей постоянного тока, синхронных двигателей, магнитных плит и т. п.), параллельно обмоткам включают разрядные резисторы ( 4.5,6).

Свойства генераторов постоянного тока зависят от числа и способа подключения обмоток возбуждения или, как говорят, от способа возбуждения генераторов. В зависимости от способа возбуждения различают:

Следует обратить внимание на то, что для нормальных условий работы приемников электрической энергии необходимо поддерживать напряжение и частоту синхронного генератора на заданных уровнях. Для этого синхронные генераторы снабжаются в большинстве случаев регуляторами, управляющими напряжением и частотой вращения генераторов и воздействующими на ток возбуждения генераторов и момент первичного двигателя.

Агрегаты имеют в основном одинаковое конструктивное исполнение. Их отличие заключается в установке различных первичных двигателей и генераторов (по номинальным мощности и частоте вращения), в различных способах возбуждения генераторов и использовании различных приборов и аппаратов (по номинальному току).

Стремление сократить число генераторов и упростить силовые цепи нашло отражение в оригинальной «кольцевой» схеме включения главных машин, применяемой голландской фирмой «Смит». Такая схема используется, в частности, на плавучей буровой установке «Хазар», работающей в Каспийском море. Якоря всех генераторов и двигателей постоянного тока соединены последовательно в общую замкнутую цепь. По кольцевой цепи непрерывно протекает ток постоянной силы, независимо от нагрузки и частоты вращения двигателей, что обеспечивается автоматическим регулятором возбуждения генераторов. Электродвигатель, на который не подано возбуждение, при этом не будет вращаться, поскольку его момент равен нулю. При включении возбуждения двигатель разгоняется до скорости, при которой его момент будет равен моменту нагрузки.

10. Общими методами теории электропривода [4, 63] рассчитывают статические характеристики генераторов (или силовых тиристорных преобразователей) и систем возбуждения генераторов и двигателей, необходимые для обеспечения требуемых механических характеристик привода лебедки.

Примерами конструктивного исполнения устойчивого апериодического звена первого порядка могут служить пассивные четырехполюсники RC (фильтр) и LR—эквивалентная схема или электрическая модель обмоток возбуждения генераторов и электродвигателей, термопара, магнитный усилитель, электромашинный усилитель и т. п. (3.^5).

Применение тиристорного управления электроприводами одноковшовых экскаваторов. Дальнейшее совершенствование систем электропривода идет по пути применения управляемых кремниевых вентилей (тиристоров) либо для питания обмоток возбуждения генераторов (система Г—Д с тиристорным возбудителем), либо для питания приводных двигателей (система тиристорный преобразователь — двигатель).

Наиболее перспективным является применение тиристорного возбуждения генераторов и двигателей (система Г—Д с ТВ) для экскаваторов с ковшами емкостью 8 м3 и более, где устанавливаются электродвигатели мощностью от 500 до нескольких тысяч киловатт. В настоящее время система Г—Д с ТВ применяется на экскаваторах ЭКГ-12,5, ЭШ-15/90 А.

В табл. 17.2 приведены основные схемы возбуждения генераторов и соответствующие им внешние характеристики.

использованием машин постоянного тока, сочлененных с валом генератора, неприемлемы как вследствие механической прочности коллектора, так и по условиям скорости подъема напряжения, длительности форсировки и коммутации. Для возбуждения генераторов применяются схемы с использованием неуправляемых и управляемых полупроводниковых вентилей.