ГЕНЕРАТОР НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ
Схема генератора дана на рис. 8-21. К обмотке возбуждения подводится ток возбуждения Iв от независимого источника энергии. Для регулирования этого тока служит реостат rш, имеющий добавочный контакт. При установке движка реостата на этот контакт обмотка возбуждения замыкается накоротко. При отсутствии этого контакта запасенная в магнитном поле энергия при размыкании цепи возбуждения будет вызывать электрическую дугу между последним контактом и движком реостата. В результате контакты оплавляются. Кроме того, при большой индуктивности обмотки возбуждения возникающая при разрыве ее э. д. с. самоиндукции настолько велика, что может вызвать пробой межвитковой изоляции обмотки и может быть опасна для обслуживающего персонала.
К зажимам якоря присоединяются вольтметр и амперметр, измеряющие напряжен кие U и ток I = Iя, проходящий по нагрузке r. Предполагается, что генератор приводится во вращение первичным двигателем, не показанным на рис. 8-21.
Характеристика холостого хода это зависимость а. д. с. холостого хода E0 = U0 от тока возбуждения Iвпри постоянной скорости вращения и при токе нагрузки I = 0. т. е.
Рис. 8-21. Схема соединения генератора независимого возбуждения.
E0 = f(Iв)
при п = const и I = 0.
Так как Е0 = Ф, то в другом масштабе она является магнитной характеристикой машины. Она снимается для проверки теоретических расчетов магнитной цепи машины.
Для ее получения вращают якорь генератора с постоянной скоростью п = пн при разомкнутых зажимах якоря. Включив рубильник цепи возбуждения, увеличивают постепенно ток возбуждения Iв до тех пор, пока напряжение генератора U0 достигнет величины (1,1—1,2) Uн . Записав значения Iв и U0 уменьшают постепенно ток возбуждения, продолжая измерять и записывать величины Iв и U0. По намученным данным строят график, показанный на рис. 8-22. Как видно, при разомкнутой цепи возбуждения, когда Iв = 0, напряжение U0 — (2—2,5)% Uн. Оно называется остаточной э.д. с. Еост. Точка, соответствующая номинальному напряжению Uн обычно лежит на колене кривой — при токе Iвх, называемом током возбуждения, при холостом ходе и номинальном напряжении.
Внешняя характеристика генератора — это зависимость величины напряжения генератора от изменения нагрузки, т. е тока внешней цепи при неизменных скорости вращения и токе возбуждения:
при Iв = const и п = const.
Эта характеристика показана на рис. 8-23.
Рис. 8-22. Характеристика холостого хода генератора. Рис. 8-23. Внешняя характеристика генератора с независимым возбуждением.
Якорь генератора приводят во вращение со скоростью п = пн и возбуждают до напряжения U ≈ (1,1—1,2) Uн. После этого замыкают рубильник внешней цепи и уменьшают сопротивление нагрузки г, регулируя ток возбуждения так, чтобы при I = IH установилось номинальное напряжение UH. Это будет первая точка характеристики. Затем, увеличивая сопротивление г при неизменных токе возбуждения и скорости вращения, разгружают генератор до холостого хода. Записывая значения U и I, строят характеристику.
При разгрузке э. д. с. и напряжение генератора возрастают вследствие уменьшения размагничивающего действия реакции якоря и уменьшения падения напряжения в обмотке якоря Irя, так как U = Е — Irя. Характеристика (рис, 8-23) построена в процентах, где за 100% приняты номинальные значения UH и IH
Каждый тип генератора характеризуется величиной называемой процентным изменением напряжения. Для генераторов с независимым возбуждением ∆U% = 5 — 10%. Такое колебание напряжения при изменении нагрузки не приемлемо для большинства потребителей и возникает необходимость поддержания его постоянным.
Регулировочная характеристика показывает, как надо регулировать ток возбуждения Iв, чтобы при изменении тока I напряжение U оставалось неизменным, т. е.
Рис. 8-24. Регулировочная характеристика генератора с независимым возбуждением.
Iв = f(I)
при U = const и n = const. Установив U = UH, при I = Iн разгружают генератор до холостого хода, уменьшая ток возбуждения Iв так, чтобы напряжение оставалось неизменным. Записывая токи I и Iв, строят регулировочную характеристику (рис. 8-24).
Статья на тему Генератор независимого возбуждения