Возбуждений и их основные характеристики

В генераторах постоянного тока независимого возбуждения (рис.5.3) обмотка статора питается от постороннего источника постоянного тока, например от аккумуляторной батареи.

Рис.5.3. Электрическая схема генератора постоянного тока независимого возбуждения

При отключенной нагрузке в цепи якоря (Iя=0) снимается характеристика холостого хода (рис.5.4) - зависимость ЭДС якоря от изменения тока возбуждения я = ƒ(Iв) при постоянных номинальных оборотах якоря nя = Const.

Характеристика холостого хода является характеристикой намагничивания генератора. При Iв=0 магнитный поток Ф индуктирует остаточную ЭДС ост=(2÷3)%Uном. При увеличении тока возбуждения в точке А наступает процесс насыщения генератора, при котором я=Енас= где с - конструктивная постоянная машины; n - частота вращения якоря в об/с; Ф – величина магнитного потока, измеряемая в веберах.

Рис.5.4. Характеристика холостого хода генератора постоянного тока независимого возбуждения

Основной рабочей характеристикой генератора постоянного тока является внешняя характеристика генератора, приведённая на рис.5.5.

Рис.5.5. Внешняя характеристика генератора постоянного тока независимого возбуждения

Внешнюю характеристику генератора снимают при включенной и изменяющейся нагрузке, поддерживая постоянными значения ; . При =0 напряжение в цепи якоря равно напряжению холостого хода. Жёсткость характеристики (её наклон) определяется номинальными значениями тока и напряжения генератора.

При пострении системы автоматической стабилизации напряжения генератора постоянного тока используют регулировачную характеристику (рис.5.6), в которой при значениях ; .

На рис.5.7 изображена схема генератора постоянного тока параллельного возбуждения. В этой схеме к цепи якоря подключена цепь возбуждения с шунтовой обмоткой (Ш). Такая электрическая машина называется шунтовой машиной с самовозбуждением.

Рис.5.6. Регулировочная характеристика генератора постоянного тока независимого возбуждения

Рис.5.7. Электрическая схема генератора постоянного тока параллельного возбуждения

Условием самовозбуждения генератора является наличие слабого магнитного поля. Процесс самовозбуждения показан на характеристике холостого хода (рис.5.8). При токе возбуждения в цепи якоря присутствует остаточная ЭДС , которая приложена к обмотке возбуждения генератора. Линия 0А изображает линейную зависимость напряжения возбуждения . Стрелки показывают процесс самовозбуждения генератора от значения до точки А. В точке А происходит магнитное насыщение генератора равное при токе возбуждения насыщения Iв нас.

Внешняя характеристика 2 генератора постоянного тока параллельного возбуждения и , приведена на рис.5.9 и распологается ниже внешней характеристики 1 генератора независимого возбуждения. При изменении тока нагрузки генератора от 0 до критического значения Iкр происходит насыщение генератора и характеристика носит устойчивый характер. При достижении значения Iкр характеристика падает до значения Iк.з.<Iном.

Рис.5.8. Процесс самовозбуждения характеристики холостого хода генератора постоянного тока параллельного возбуждения

Рис.5.9. Внешняя характеристика генератора постоянного тока параллельного возбуждения

Регулировочная характеристика генератора параллельного возбуждения аналогична регулировочной характеристике генератора независимого возбуждения.