По внешнему воздействию

Как уже отмечалось в § 5, значение напряжения на выводах генераторов зависит как от загрузки, так и от частоты вращения генераторов.

Для генераторов, приводимых во вращение отдельным двигателем (например, для дизель-генераторов), частота вращения, как правило, поддерживается неизменной, поэтому основным внешним воздействием для них является ток, его значение – для генераторов постоянного тока, его значение и фаза – для синхронных генераторов.

Для валогенераторов, обычно работающих при переменной частоте вращения, к внешним воздействиям, кроме того, относится и частота вращения.

Автоматическое регулирование напряжения по внешнему воздействию, по значению тока для генераторов постоянного токапроще всего осуществить, используя так называемое компаундирование (от английского слова compound – смешивать). В этом случае генератор G имеет две обмотки возбуждения LW1 и LW2, одна из которых – независимая или параллельная – получает питание соответственно от независимого источника или включена параллельно якорю генератора, а другая – последовательная – включена последовательно с якорем (рис. 5). Обе обмотки действуют согласно. Тогда МДС F генератора равна сумме МДС токов в каждой обмотке:

где F_e, F_d – МДС токов соответственно в параллельной и последовательной обмотках возбуждения.

Рис. 5. САРН генератора постоянного тока скомпаундированием

Магнитодвижущая сила последовательной обмотки компенсирует размагничивающее действие реакции якоря и падение напряжения в нем. Так как нагрузка генератора в обычных условиях эксплуатации составляет 20–80% номинальной, то МДС последовательной обмотки подбирается такой, чтобы обеспечить номинальное значение напряжения в начале (20%) и в конце (80%) этого диапазона. Внутри диапазона напряжение будет выше номинального, вне его, например, при холостом ходе и номинальном режиме, – несколько ниже.

В рассмотренном случае управляющее воздействие тока якоря осуществляется непосредственно на генератор – это система прямого компаундирования (рис. 6). В тех случаях, когда управляющее воздействие осуществляется через возбудитель, будет иметь место система косвенного компаундирования.

Рис. 6. САРН с компаундированием синхронного генератора:

G – синхронный генератор; ТА – трансформатор тока; UZ – выпрямитель; L – индуктивный компаундирующий элемент; С – емкостный шунтирующий элемент