Условия оптимального гашения поля

Оптимальными являются такие условия гашения поля, когда процесс гашения происходит с максимальной быстротой, т.е. при изменении тока ротора генератора от начального значения Iв0 до нуля, а напряжение на обмотке возбуждения сохраняет постоянное значение Umax – предельно допустимое по условиям электрической прочности изоляции.

значение Umax— предельно допустимое по условиям электрической прочности изоляции.

Рассмотрим условия, при которых процесс гашения поля будет протекать наиболее быстро. Если считать, что величина сопротивления RГ в схеме, приведенной на рис. 7, значительно больше величины сопротивления rв обмотки возбуждения, то процесс описывается дифференциальным уравнением

Время гашения поля будет минимальным в том случае, если соблюдено условие

(1)

Отсюда следует, что .

Таким образом, для наиболее быстрого гашения поля при изменяющемся по величине токе гасительное сопротивление должно изменяться обратно пропорционально току. Выражение (1) определяет линейный характер уменьшения тока во времени:

.

Ток достигает нуля через время t, равное

.

На рис. 1.20 приведены кривые, характеризующие зависимость тока iв и напряжения Uв от времени при оптимальных условиях гашения поля. Ток прямолинейно падает от Iв0 до нуля; напряжение остается постоянным во время всего процесса: uв= Umax = const

Рисунок 1.20 – Кривые, характеризующие изменение тока и напряжения
при оптимальных условиях гашения поля

Нелинейным .сопротивлением (по мере спадания тока сопротивление не остается постоянным, а увеличивается) обладает карборунд (вилит), применяющийся в разрядниках для защиты высоковольтных установок от перенапряжений.

Способ быстрого гашения поля с помощью карборундовых сопротивлений нашел применение для высоковольтных синхронных машин и имеет существенные достоинства по сравнению с разрядом обмотки возбуждения на обыкновенное активное сопротивление.

Эффективное гашение поля при простой схеме для небольших по 'мощности и току возбуждения машин достигается замыканием обмотки возбуждения через выпрямитель. Вся энергия магнитного поля генератора преобразуется в тепло в обмотке возбуждения и полупроводниковом выпрямителе, который является нелинейным элементом подобно вилитовому сопротивлению. С уменьшением тока сопротивление выпрямителя растет.