Характеристики генераторів постійного струму

Попередня | зміст | Наступна >>

§ 112. ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРІВ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Характеристики генератора визначають його робочі властивості і представляють залежність між основними величинами, якими є е. д. з. в обмотці якоря Е, напруга на його затискачах і, ток в якорі Iя, струм збудження Iв і швидкість обертання якоря п.

Характеристики представляють собою залежності між двома із зазначених основних величин при незмінних інших. Ці залежності мають різний вигляд для генераторів різних типів.

Зняття всіх характеристик машини проводиться при постійній швидкості обертання якоря, так як при зміні швидкості значно змінюються всі характеристики генератора.

Характеристика холостого ходу генератора являє собою залежність між е. д. з. в якорі і струмом збудження, зняту за відсутності навантаження і постійному числі обертів.

Для генераторів незалежного збудження при відсутностей; навантаження (холостий хід) струм в якорі дорівнює нулю. Так як е.р.с, индуктированная в обмотці якоря, дорівнює Е = СПФ, то при постійній швидкості обертання е. д. з. виявиться прямо пропорційною магнітному потоку. Тому в зміненому масштабі характеристика холостого ходу являє магнітну характеристику машини.

При Iв = 0 магнітна ланцюг машини (головним чином ярмо) має деякий залишковий магнітний потік Ф 0, який індукує в обмотці якоря Е.Д. с. Е0 (рис. 144, а). Ця е.р.с. становить кілька відсотків (2-5%) номінальної напруги машини. Зі збільшенням струму в обмотці збудження збільшується як магнітний потік, так і е. д. з, индуктированная в обмотці якоря. Таким чином, при постійному поступовому збільшенні Iв збільшується і е.р.с. (Крива 1). Якщо після зняття висхідній гілки залежності від точки А почати поступово зменшувати струм збудження Iв, то Е.Д. с. також почне зменшуватися, але за рахунок намагнічування стали спадна гілка (крива 2) піде трохи вище

висхідній гілки цієї характеристики. Змінюючи Iв не тільки за величиною, а й у напрямку, можна зняти весь цикл перемагнічування стали машини.

Практично висхідна і спадна гілки магнітної характеристики мають вкрай незначну розбіжність, і за основну характеристику приймається середня залежність (крива 3).

На рис. 144, б показані характеристики холостого ходу, зняті при різних швидкостях обертання якоря генератора.

Крива 1 відповідає обертанню якоря машини з номінальною швидкістю пн, зазначеної в паспорті генератора. Для всіх машин нормального типу точка номінального напруги (точка А) знаходиться на перегині магнітної характеристики, що відповідає найбільш вдалим робочим і регулювальним властивостями генератора.

Вибір точки номінального напруги на лінійній ділянці Магнітною характеристики призводить до різких змін напруги на затискачах генератора при змінах навантаження, так як незначні зміни сили, що намагнічує викликають різкі зміни Е.Д. с. Вибір цієї точки на пологом ділянці магнітної Характеристики призводить до обмеження регулювання напруги на затискачах генератора, так як для зміни е. д. з. потрібні дуже великі зміни струму збудження.

При зміні швидкості обертання якоря генератора змінить своє положення характеристика холостого ходу, так як е. д. з. пропорційна швидкості. При n '> n н характеристика холостого ходу піде вище (крива 2), а при n "<n н - нижче (крива 3), ніж при номінальній швидкості.

Отже, при зміні швидкості обертання якоря точка номінального напруги виявиться або на лінійному (точка В) або на пологому (точка С) ділянці магнітної характеристики, що викликає зміна всіх характеристик генератора. Тому первинний двигун для обертання якоря генератора треба вибрати так, щоб його швидкість була близькою до номінальної швидкості генератора.

Для генераторів паралельного збудження при холостому ході струм в якорі дорівнює току збудження (Iя = Iв). Так як цей струм становить малу величину (кілька відсотків номінального струму генератора), то напруга на затискачах машини при холостому ході буде приблизно рівним Е.Д. с. і характеристика холостого ходу цього генератора практично збігається з характеристикою генератора незалежного збудження. Однак весь цикл перемагнічування в генераторах паралельного збудження зняти не можна, так як при зміні напрямку струму в обмотці збудження магнітний потік її буде спрямований зустрічно потоку залишкового магнетизму і самозбудження генератора виявиться неможливим.

Для генератора послідовного збудження характеристика холостого ходу сенсу не має, так як при холостому ході в якорі і обмотці збудження струм дорівнює нулю, і характеристика може бути знята тільки за схемою незалежного збудження. Для цього обмотка збудження генератора повинна бути включена в мережу будь-якого незалежного джерела струму.

Для генераторів змішаного збудження характеристика холостого ходу збігається з характеристикою генератора паралельного збудження.

Зовнішня характеристика являє собою залежність напруги на затискачах генератора від струму навантаження. Ця характеристика відповідає природним умовам роботи машини, т. Е. Машина нерегульованим (опір ланцюга збудження rв постійно) і знімається при незмінній швидкості обертання.

Для генераторів незалежного збудження при постійному rв незмінний також і струм збудження Iв. Зовнішні характеристики такого генератора показані на рис. 145.

Крива 1 являє собою зовнішню характеристику, зняту на зниження напруги. Для зняття цієї характеристики встановлюється такий струм в обмотці збудження, щоб при холостому ході генератора напруга на його затискачах було дорівнює номінальній. Потім навантаження генератора зростає при постійному струмі в обмотці збудження. Із зростанням навантаження (струму в якорі

генератора Iя) збільшується як падіння напруги в опорі його обмотки, так і розмагнічуюче дію реакції якоря, що викликає зниження напруги. При зміні навантаження від нуля до номінальної напруга на затискачах генератора зменшується на величину ΔUпн.

При зміні навантаження від нуля до номінальної напруга на затискачах генератора зменшується на величину ΔUпн

При знятті характеристики на підвищення напруги (крива 2) встановлюється такий струм збудження, щоб при номінальному навантаженні генератора напруга на його затискачах було дорівнює номінальній, після чого навантаження генератора зменшується.

Зі зменшенням навантаження (струму в якорі) також зменшується як падіння напруги в опорі обмотки якоря і щіткових контактах, так і розмагнічуюче дію реакції якоря, що викликає підвищення напруги. При зміні навантаження від номінальної до 0 напругу на затискачах генератора збільшується на величину ΔUпн. За рахунок насичення стали підвищення напруги буде менше, ніж зниження, так. кап розмагнічуюче дію реакції якоря буде позначатися тим сильніше, чим менше ступінь насичення стали.

В генераторах паралельного збудження при постійному опорі ланцюга збудження гв струм збудження не залишається постійним, так як залежить від напруги на затискачах генератора яке пої зміні навантаження змінюється. В генераторах незалежного збудження збільшення навантаження викликає зниження напруги під впливом падіння напруги в опорі машини і реакції якоря (крива 1 на рис. 146).

146)

В генераторах паралельного збудження при зменшенні напруги також зменшується струм збудження, що викликає зменшення магнітного потоку і зниження напруги. Отже, при збільшенні навантаження напруга на затискачах генератора цього типу зменшується в більшій мірі (крива 2), ніж в генераторах незалежного збудження, так як, крім зниження напруги за рахунок падіння напруги, в опорі машини і реакції якоря, відбувається також зниження напруги за рахунок зменшення струму збудження.

Зменшення зовнішнього опору навантаження викликає збільшення струму до деякого значення Iмакс, що не перевищує номінальний струм більш ніж в 2-2,5 рази. При подальшому зменшенні

зовнішнього опору струм зменшується і при короткому замикати буде значно менше номінального. Зменшення опору навантаження викликає зменшення струму збудження, так як напруга генератора знижується. Якщо струм збудження зменшився настільки, що машина виявилася розмагніченого, то е. д. з. знижується в більшому ступені, ніж опір навантаження, що: викликає зменшення струму в якорі.

При короткому замиканні генератора паралельного збудження струм Iв дорівнює нулю, і обмотка збудження не створює магнітного потоку. Тому в обмотці якоря буде е. д. з. тільки від залишкового магнітного потоку Е0, що має мале значення, і, отже, струм короткого замикання Ік буде також малий.

Незважаючи на мале значення усталеного струму короткого замикання не можна сказати, що для генераторів цього типу режим короткого замикання не представляє небезпеки. При раптовому короткому замиканні такого генератора струм в обмотці збудження миттєво зменшитися до нуля не може, так само як і магнітний потік. Тому в обмотці якоря в момент короткого замикання буде індукувати велика е. д. з. і протікає струм в багато разів більше номінального, внаслідок чого створюється інтенсивне іскріння під щітками, що переходить в круговий вогонь, і машина може бути виведена з ладу.

Зовнішня характеристика на підвищення напруги у генератора паралельного збудження (крива 3) має такий же вигляд, як у генератора незалежного збудження.

Для генератора послідовного збудження зовнішня характеристика показана на рис. 147. В генераторах цього типу струм збудження дорівнює струму якоря (Iв = Iя), і при холостому ходу (Iя = 0) в обмотці якоря буде створена е. д. з. за рахунок залишкового магнетизму Ео; Зі збільшенням навантаження також збільшиться струм в обмотці збудження, що викликає збільшення е. д. з. (крива 1). Напруга на затискачах генератора при навантаженні менше е. д. з. внаслідок падіння напруги в опорі машини і реакції якоря (крива 2). Таким чином, у генератора послідовного збудження напруга різко змінюється зі зміною навантаження, тому вони не знайшли широкого застосування.

В генераторах змішаного збудження можливо згідне і зустрічне включення послідовної і паралельної обмоток.

При згодному включенні обмоток збудження результуюча сила, що намагнічує, що створює магнітний потік, дорівнює сумі сил, що намагнічують паралельної і послідовної обмоток, а при зустрічному включенні - різниці цих намагнічують сил.

На рис. 148 показані зовнішні характеристики генератора змішаного збудження.

Збільшення навантаження такого генератора викликає зменшення напруги на його затисках за рахунок падіння напруги в його опорі і реакції якоря. Однак зі збільшенням навантаження зростає також струм в послідовній обмотці збудження. Тому при згодному включенні обмоток збільшення навантаження буде викликати збільшення магнітного потоку і е. д. з. обмотки якоря. Якщо е. д. з. зі збільшенням навантаження зростає на величину, рівну зниження напруги генератора за рахунок падіння напруги в його опорі і реакції якоря, то напруга на затискачах генератора буде практично залишатися незмінним при зміні навантаження від холостого ходу до номінальної (крива 1).

Такий генератор, званий нормально порушеними, не вимагає зміни струму збудження при змінах навантаження. При зменшенні числа витків послідовної обмотки е. д. з. зі зростанням навантаження буде збільшуватися в меншій мірі і не буде компенсувати зниження напруги, так що напруга на затискачах генератора буде зменшуватися (крива 2), т. е. генератор недовозбужден. Якщо число витків послідовної обмотки збудження більше, ніж те, яке відповідає нормальному порушення машини, то генератор виявиться перезбуджені і напруга на його затискачах буде збільшуватися зі збільшенням навантаження (крива 3).

При зустрічному включенні обмоток збудження зовнішня характеристика подібна цієї залежності для генератора паралельного збудження (крива 4), проте струми максимальний / м і короткого замикання Ік у цього генератора будуть менше відповідних струмів генератора паралельного збудження за рахунок розмагнічуючого дії намагнічують сил послідовної обмотки.

Найбільш часто застосовують генератори нормально порушені, а також перезбуджені генератори, що дозволяють компенсувати падіння напруги в лінії, сполучних проводах і т. Д. З тим, щоб напруга на навантаженні залишалося постійним при зміні струму.

Генератори із зустрічним включенням обмоток збудження не забезпечують сталості напруги і широкого застосування не знайшли. Їх використовують в тих випадках, коли необхідно обмежити струми коротких замикань (наприклад, при електрозварювання).

Регулювальна характеристика генератора показує, в яке міру слід змінити струм в обмотці збудження для того, щоб напруга на затискачах генератора залишалося постійним при зміні струму навантаження.

Таким чином, регулювальна характеристика генератора являє собою залежність струму збудження від струму навантаження, що знімається при постійній напрузі на затискачах генератора

В генераторах незалежного і паралельного збудження! збільшенням струму навантаження необхідно збільшити струм збудження для того, щоб компенсувати падіння напруги на внутрішньому опорі машини і розмагнічуюче дію потоку реакції якоря для забезпечення сталості напруги.

В генераторах змішаного збудження (нормально порушених) напруга при зміні навантаження не зазнає змін, і, отже, необхідність регулювання струму збудження відпадає, т. Е. Регулювальна характеристика в таких генераторах не має сенсу, так як струм збудження постійний, при змінах струму навантаження.

Попередня | зміст | Наступна >>

Разделы

» Ваз

» Двигатель

» Не заводится

» Неисправности

» Обзор

» Новости


Календарь

«    Август 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 

Архив

О сайте

Затраты на выполнение норм токсичности автомобилей в США на период до 1974 г.-1975 г произошли существенные изменения. Прежде всего следует отметить изменение характера большинства работ по электромобилям: работы в подавляющем большинстве стали носить чисто утилитарный характер. Большинство созданных в начале 70х годов электромобилей поступили в опытную эксплуатацию. Выпуск электромобилей в размере нескольких десятков штук стал обычным не только для Англии, но и для США, ФРГ, Франции.

ПОПУЛЯРНОЕ

РЕКЛАМА

www.school4mama.ru © 2016. Запчасти для автомобилей Шкода