Компаундное возбуждение генераторов: Генераторы с компаундным возбуждением и компенсирующей ёмкостью

Содержание

Генераторы с компаундным возбуждением и компенсирующей ёмкостью

Компаундированием возбуждения асинхронного генератора преследуется цель автоматической стабилизации напряжения на зажимах приемника при данном характере нагрузки и изменении ее в определенных пределах. Емкости шунтирующих и компаундирующих конденсаторов (рис. 25) не изменяются (С = const; С_К = const).

Напряжения генератора U₁, компаундирующих конденсаторов U_K и нагрузки U связаны между собой зависимостью U₁ = U_K + U.

Изменение нагрузки при условии U = const сопровождается изменением напряжения на зажимах генератора, что является характерной особенностью схемы с компаундированием возбуждения. Напряжение U_K также не остается постоянным, что непосредственно следует из (51). Благодаря этому и становится возможной стабилизация напряжения на зажимах нагрузки.

С уменьшением нагрузки напряжение компаундирующих конденсаторов также уменьшается. Тем самым их реактивная мощность автоматически ограничивается. Для предупреждения срыва возбуждения при слабых нагрузках в схеме используются шунтирующие конденсаторы. За счет их емкости создается необходимое начальное насыщение магнитной цепи генератора.

Реактивная мощность компаундирующих конденсаторов зависит от значения и характера нагрузки. При заданном значении нагрузки она тем больше, чем ниже коэффициент мощности приемника. По проведенным исследованиям реактивная мощность компаундирующих конденсаторов

может составлять 30 — 50 % мощности, развиваемой генератором.

Вследствие возможного снижения начального насыщения мощность шунтирующих конденсаторов принимается примерно равной 50 — 60 % мощности генератора.

При анализе распределения реактивных мощностей в системе (рис. 25) удобно пользоваться векторными диаграммами токов и напряжений статорных цепей.

Если генератор включен на активную нагрузку, то его реактивная мощность компенсируется суммой реактивных мощностей шунтирующих и компаундирующих конденсаторов.

Из диаграммы рис. 26, а видно, что реактивная мощность фазы генератора

где m_U , m_i — масштабы напряжения и тока.

Реактивная мощность фазы шунтирующих и компаундирующих конденсаторов:

Представим последнее выражение в виде

Реактивная мощность генератора:

Из диаграммы для активно-индуктивной нагрузки (рис. 26, б) находим, что реактивные мощности фазы генератора и нагрузки составляют:

Реактивные мощности фазы шунтирующих и компаундирующих конденсаторов:

Произведя вычисления, получим

Т.е. реактивные мощности генератора и нагрузки компенсируются реактивной мощностью шунтирующих и компаундирующих конденсаторов.

Отношение мощностей конденсаторов в данном случае

При применении компаундирования возбуждения возникает задача определения компаундирующей емкости по известным току и коэффициенту мощности нагрузки. Решение ее основывается на ис¬пользовании графоаналитических методов.

Применение способа стабилизации напряжения компаундированием возбуждения ограничивается из-за пониженных массовых показателей (0,5 — 0,7 Kг/KBap при частоте 400 Гц) компаундирующих конденсаторов. Другое затруднение связано с возникновением перенапряжений на конденсаторах при перегрузках и коротких замыканиях.

Уменьшение емкости компаундирующих конденсаторов может быть достигнуто при включении их во вторичную цепь трансформа торов тока (рис. 27).

Бесщеточный синхронный генератор с конденсатором в обмотке статора, самый простой вариант генератора, который может реально работать в системе энергоснабжения. У этого генератора компаундная система возбуждения, у которой конденсатор в дополнительной обмотке статора создает дополнительное магнитное поле способное регулировать напряжение в нагрузке.

Главным достоинством такого генератора является простота конструкции и минимум регулировочных компонентов. В конструкции бесщеточного синхронного генератора отсутствует коммутационный узел щеточного механизма и токосъемного устройства. Этот узел, практически в любом устройстве, будь это двигатель постоянного тока, или коллекторный электродвигатель, а тем более генератор является самым слабым звеном.

Напряжение возбуждения создается в роторе генератора, обмотка которого разделена на две секции через выпрямительные диоды таким образом, что ток в этих катушках протекает в одном направлении.

К недостаткам такого генератора можно отнести то, что генератор такого типа способен генерировать только однофазное напряжение 220В.

В статоре генератора расположены две обмотки силовая обмотка на напряжение 220В и дополнительная обмотка, к которой подключается компенсирующий конденсатор. Основная и дополнительная обмотки генератора уложены в пазы статора таким образом, что основная силовая обмотка занимает 23 пазов, а дополнительная остальную 13.

Метод регулирования выходного напряжения бесщеточного синхронного генератора заключается в следующем. В начальный период, когда напряжение на выходе генератора равно нулю, вращающийся ротор за счет остаточной намагниченности пакета магнитопровода наводит в статоре ток.

Для более быстрого и гарантированного процесса начала возбудительного процесса в торцы роторов современных генераторов вклеиваются небольшие постоянные магниты. Так как ток протекающий в обмотке ротора постоянный ( он выпрямлен замыкающими диодами) процесс возбуждения происходит лавинообразно, дополнительно усиливаясь магнитным полем дополнительной обмотки статора. Этот процесс продолжается до тех пор пока генератор не войдет в режим насыщения.После этого генератор готов к приемке нагрузки.

Рост тока возбуждения в генераторе такого типа ни чем не ограничен и может расти до бесконечности, если нагрузка будет увеличиваться. Конечно это на практике невозможно по нескольким причинам.

Мощность приводного двигателя рассчитана на долговременную работу с определенной нагрузкой, при превышении которой двигатель просто не потянет нагрузку и заглохнет.

Сечение обмоточного провода силовой обмотки и обмотки возбуждения рассчитаны на определенную силу тока, при превышении которой работа в долговременном режиме приведет к тепловому разрушению изоляционных материалов и обмотки сгорят. Ток возбуждения, в обмотке ротора достигнув определенной величины критической для выпрямительных диодов, приведет к пробою или обрыву кристалла PN перехода одного из диодов.

В силу того что магнитное поле дополнительной обмотки напрямую связано с величиной тока возбуждения ротора бесконечный рост тока возбуждения невозможен так как через компенсирующий конденсатор будет протекать ток превышающий его рабочие характеристики и конденсатор попросту взорвется. Более качественное снабжение электроэнергией вашему дому как альтернатива бесщеточному синхронному генератору с конденсатором будет синхронный генератор с регулятором AVR в цепи возбуждения ротора.

Доброго всем дня!
Один из моих хороших знакомых попросил поглядеть и разобраться почему у него перестал работать и выдавать ток генератор переменного тока, подключенный к дизельному двигателю.
Думаю — не в первой! Скорее всего «залипли» или «кончились» щетки и проблема быстро решится.
Выезжаю на место, разбираю генератор и вижу — ЩЕТКИ НЕ ПРЕДУСМОТРЕНЫ! Их НЕТ
Беру схему от генератора и правда — их нет.
По схеме — на роторе 2 обмотки последовательно и «закольцованы» с диодом, т.к. обмотки сами на себя на роторе через диод «закорочены»
На статоре 2 обмотки — с одной снимается 220в, а вторая обмотка запараллелена с конденсатором на 10 мкф (400в)
Проблемой оказалось, что эти две обмотки на статоре «пробило» и закоротило между собой. Сейчас проблема решена перемоткой статора и теперь генератор вновь работает!

Но остался вопрос: КАК ОН РАБОТАЕТ. Пытался найти принцип его действия, но не нашел. т.к., видимо, не могу точно сформулировать запрос для поиска. Увы.

Внимание вопрос: КАК ОН (генератор) РАБОТАЕТ. Ткните носом или расскажите, пожалуйста

2. Генераторы со смешанным (компаундным) возбуждением.

Рис.
3.10. Стартёр-генератор со смешанным
возбуждением

На
некоторых самолётах и вертолётах с
электрическим запуском двигателей
применяются стартёр-генераторы со
смешанным возбуждением, то есть имеющие
одновременно параллельную (шунтовую)
и последовательную обмотки возбуждения
(рис. 3.10).
Параллельная
обмотка самовозбуждения обеспечивает
легко реализуемую систему стабилизации
напряжения генератора. А применение
последовательной обмотки в режиме
стартёра обеспечивает получение
большего крутящего момента на валу при
запуске двигателя.

В
генераторах с параллельным самовозбуждением
достаточно просто реализуется
стабилизация напряжения независимо
от частоты вращения (режима работы
двигате ля) и тока нагрузки (мощности
включенных потребителей).

Рис.
3.9. Схема генератора с параллельным
самовозбуждением

ЭДС
генератора:

Е
= сФп, где:

с
– коэффициент,
являющийся для конкретного генератора
постоянной величиной, зависящий от
числа пар полюсов;;

Ф
– магнитный
поток, создаваемый обмоткой возбуждения;

п
– частота
вращения ротора генератора (обороты в
минуту)

Напряжение
генератора

U
= E – Ir = cФn – Ir

Напряжение
генератора с самовозбуждением можно
легко стабилизировать, воздействуя на
ток возбуждения, то есть магнитный
поток Ф.

1.
Совместно
с каждым генератором постоянного тока
работает аппаратура, обеспечивающая
стабилизацию его напряжения, параллельную
работу генераторов, подключение
генератора к самолётной сети, отключение
от сети при отказах и при аварийном
росте напряжения свыше допустимого
значения, сигнализацию отказов.

Регуляторы
напряжения

Напряжение
на клеммах генератора согласно закона
Ома для полной цепи равно ЭДС минус
падение напряжения на внутреннем
сопротивлении генератора, то есть:

U
= E – Ir (1)

Подставим
в формулу (1) значение ЭДС, тогда напряжение
генератора:

U
= сФп – Ir .

Из
полученной формулы видно, что напряжение
генератора зависит от двух внешних
факторов:

—
от частоты вращения (оборотов) ротора,
которые пропорциональны оборотам
двигателя и зависят от его режима
работы, который в свою очередь в полёте
может неоднократно изменяться от малого
газа до
взлётного.

—
от тока нагрузки генератора, то есть
мощности подключаемых потребителей.

Если
не принять меры по стабилизации
напряжения, то каждый раз при изменении
режима работы двигателя, или при
включении или выключении потребителей,
напряжение будет изменяться, что
недопустимо.

Наиболее
целесообразным способом стабилизации
напряжения является изменение тока
возбуждения генератора – при уменьшении
напряжения необходимо увеличить ток
возбуждения, что приведёт к увеличению
магнитного потока Ф,
а значит к восстановлению исходного
значения напряжения. При росте напряжения
необходимо выполнить обратное –
уменьшить ток возбуждения.

Совместно
с генераторами постоянного тока работают
угольные регуляторы напряжения.

Рис.
4.1. Конструкция и подключение угольного
регулятора напряжения

В
состав угольного регулятора напряжения
входят

1
– корпус;

2
– рабочая обмотка электромагнита;

3
– сердечник электромагнита;

4
– крышка;

5
– якорь электромагнита;

6
– пружинная мембрана;

7
– опорное кольцо;

8,
13 – концевые контакты;

9
– втулка;

10
– угольный столб;

11
– радиатор охлаждения;

12
– регулировочный винт;

Угольный
столб 10,
состоящий из отдельных угольных шайб,
нанизанных на стальной стержень,
сжимается с помощью пружинной мембраны
6.
Столб включен
последовательно с обмоткой возбуждения.

Электромагнит
с тремя обмотками – рабочей обмоткой
2,
обмоткой
температурной компенсации и обмоткой
параллельной работы (уравнительной).
Рабочая обмотка включена на напряжение
генератора. При подаче на неё напряжения
создаётся магнитное поле, которое
притягивает якорь электромагнита 5,
препятствуя силе сжатия пружинной
мембраны.

Таким образом на
угольный столб действуют две силы –
сила сжатия пружинной мембраны и сила
растяжения – электромагнита. В
зависимости от баланса этих сил меняется
усилие, с которым угольные шайбы
прижимаются друг к другу, меняется
площадь контакта между шайбами, что
приводит к изменению сопротивления
угольного столба, а следовательно к
изменению тока возбуждения генератора
и изменению магнитного потока Ф,
создаваемого обмоткой возбуждения.

Рис.
4.2. Упрощённая принципиальная схема
угольного регулятора напряжения, где:

1
– угольный
столб; 2 –
пружинная мембрана; 3
– якорь
электромагнита;

4
–
электромагнит.

Работа
регулятора напряжения по
схеме на рис. 4.2.

Если
по какой-то причине напряжение генератора
упадёт (уменьшение режима работы
двигателя, включение мощных потребителей
и др.), уменьшится напряжение, приложенное
к рабочей обмотке электромагнита 4.
Создаваемое ею магнитное поле уменьшится,
что приведёт к уменьшению силы,
растягивающей угольный столб. Пружинная
мембрана сильнее сожмёт угольный столб,
что приведёт к улучшению контакта между
его шайбами и к уменьшению сопротивления
столба, то есть к уменьшению сопротивления
цепи возбуждения. Ток возбуждения
возрастёт, возрастёт магнитный поток
Ф,
создаваемый обмоткой возбуждения, что
вызовет увеличение ЭДС и увеличение
напряжения генератора до исходного
значения.

При
росте напряжения произойдёт обратное
– увеличится напряжение на рабочей
обмотке электромагнита, что приведёт
к большему растяжению угольного столба
и росту его сопротивления, уменьшению
тока возбуждения, уменьшению магнитного
потока Ф
обмотки
возбуждения, уменьшению ЭДС и напряжения.

Для
обеспечения возможности дистанционной
регулировки напряжения генератора в
пределах ± (1,5÷2) В в схему регулятора
напряжения введено выносное (настроечное)
сопротивление Rнастр.
(ВС-25Б или ВС-25ТВ), которое на большинстве
самолётов и вертолётов располагается
в кабине экипажа. (Например на Ту-134А –
в кабине штурмана). При повороте его
ручки по часовой стрелке величина
сопротивления ВС-25 увеличивается. Ввиду
того, что оно включено последовательно
с рабочей обмоткой электромагнита, ток
в обмотке уменьшается, уменьшается
растягивающее усилие электромагнита,
увеличивается сжатие угольного столба,
что приводит к уменьшению его
сопротивления, к увеличению тока
возбуждения и увеличению Е
и напряжения.

При
повороте ручки ВС-25 против часовой
стрелки происходит обратное – Е
и напряжение
генератора уменьшаются.

Основной
неисправностью угольного регулятора
напряжения является спекание угольного
столба вследствие перегрева, так как
при работе генератора постоянного тока
на угольном столбе выделяется мощность
до 150 Вт. В связи с этим корпус регулятора
напряжения имеет рёбра охлаждения, как
на поршневых двигателях воздушного
охлаждения. Регуляторы напряжения
обычно помещают в местах, которые хорошо
продуваются забортным воздухом (например
на Ан-12, Ан-24, Ан-26 – в зализах центроплана,
на Ил-18 – в специальном, хорошо продуваемом
отсеке, на Ан-2 – в хорошо продуваемом
желобе). На Ту-134, чтобы не ухудшать
аэродинамику дополнительными
устройствами, обдув регуляторов
осуществляют два электрических венти
лятора, расположенных в том же отсеке,
что и регуляторы напряжения. Вентиляторы
включаются в работу при включении
любого генератора.

При выполнении
требований хорошего охлаждения угольный
регулятор является надёжным и безотказным
устройством.

Назначение
обмотки температурной компенсации.

При
работе регулятора напряжения по рабочей
обмотке его электромагнита постоянно
протекает электрический ток, что
приводит к постепенному нагреву проводов
обмотки и, как следствие, увеличению
сопротивления обмотки. При увеличении
сопротивления обмотки электромагнита
будет происходить постепенное уменьшение
тока в ней и уменьшение создаваемого
обмоткой магнитного поля. При этом
будет уменьшаться усилие, растягивающее
угольный столб, что приведёт к увеличению
сжатия угольного столба, увеличению
тока возбуждения, а следовательно – к
увеличению Е
и напряжения
генератора.

Чтобы
этого избежать, соосно с рабочей обмоткой
электромагнита выполняют обмотку
температурной компенсации, которая
запитывается от генератора, но включена
встречно по отношению к рабочей обмотке.
Таким образом растяжение угольного
столба осуществляет магнитное поле,
равное алгебраической сумме полей двух
обмоток – рабочей и – температурной
компенсации.

При нагреве проводов
сопротивление возрастает у обеих
обмоток, изменяется магнитное поле
обеих обмоток, но суммарное магнитное
поле остаётся постоянным.

Параллельная
работа генераторов постоянного тока

Для параллельной
работы двух, трёх и большего числа
генераторов постоянного тока на общую
нагрузку необходимо, чтобы они имели
одинаковые значения напряжения. В
противном случае генератор с большим
напряжением возьмёт всю нагрузку на
себя, а остальные генераторы будут
функционировать, как потребители.

Чтобы
обеспечить равномерное распределение
нагрузки при параллельной работе,
необходимо обеспечить для параллельно
работающих генераторов одинаковые
значения напряжений. Для этой цели в
электромагните каждого регулятора
напряжения выполняется дополнительно
обмотка параллельной работы (уравнительная
обмотка), а в минусовой цепи каждого
генератора помещается балластное
сопротивление, представляющее собой
кусок провода, имеющий калиброванное
сопротивление.

Рассмотрим
параллельную работу двух генераторов
(рис. 4.3).

Генераторы
Г1 и Г2 имеют одинаковые электрические
характеристики. Балластные сопротивления
в их минусовых цепях имеют равные
значения. Уравнительные обмоткиWур1
и Wур2
включены
последовательно между точками 1
и 2.

При
равных напряжениях генераторов, при
их работе на общую нагрузку их токи
равны, то есть I1
= I2.

При
этом будут равны падения напряжения
на балластных сопротивлениях Rб
и равны
потенциалы φ
точек 1
и 2.
При равенстве потенциалов точек 1
и 2
ток между
ними отсутствует.

Если
по какой-то причине напряжение одного
из генераторов изменится, то изменится
падение напряжения на балластном
сопротивлении в его минусовой цепи,
изменится потенциал φ
для точки 1
или точки 2. Равенство потенциалов точек
1 и 2 нарушится. От точки с большим
потенциалом потечёт уравнительный ток
к точке с меньшим потенциалом.
Уравнительный ток будет проходить
через включенные последовательно
уравнительные обмотки Wур
двух
регуляторов напряжения и через замкнутые
контакты двух АЗП (автоматов защиты от
перенапряжения).

Уравнительная
обмотка каждого регулятора напряжения
будет создавать своё магнитное поле,
которое будет алгебраически складываться
с магнитным полем, создаваемым
соответствующей рабочей обмоткой. В
одном регуляторе суммарное поле
увеличится, в другом – уменьшится.
Соответственно в одном регуляторе
растяжения угольного столба станет
больше, а в другом – меньше. У одного
из генераторов ток возбуждения и
напряжение уменьшатся, а у другого –
увеличатся.

В
тот момент, когда напряжения генераторов
станут равны, то есть U1
= U2 , станут
равны их токи и падения напряжения на
балластных сопротивлениях. Станут
равны потенциалы точки 1
и точки 2.
При равенстве потенциалов точек
прекратится уравнительный ток.

При
параллельной работе большего числа
генераторов концы их уравнительных
обмоток через замкнутые контакты
соответствующих АЗП сходятся в общую
точку. Поэтому при появлении уравнительного
тока он проходит через уравнительные
обмотки всех регуляторов напряжения,
вызывая соответствующее изменение
тока возбуждения и напряжения всех
генераторов.

При
неправильной регулировке напряжения
генераторов на земле разность токов
нагрузки может превысить допустимое
значение, что приведёт к отключению
соответствующего генератора. В полёте
предельно допустимая разница токов
нагрузки наиболее нагруженного и
наименее нагруженного генератора
составляет 10% от номинального тока
используемых генераторов.

Проверку
параллельной работы генераторов, то
есть сравнение их токов нагрузки следует
произвести через 15÷20 минут после
включения генераторов, чтобы их
регуляторы напряжения успели прогреться.
Если предельная разница токов нагрузки
любых двух генераторов превысит
допустимое значение, необходимо
произвести регулировку параллельной
работы, для чего ручки ВС-25 для самого
нагруженного и самого ненагруженного
генератора одновременно синхронно
поворачивать на один и тот же угол в
противоположные стороны, – самому
нагруженному – против часовой стрелки,
а самому ненагруженному – по часовой
стрелке. При этом необходимо контролировать
изменение токов нагрузки.

На
самолётах и вертолётах гражданской
авиации, в зависимости от мощности
используемых генераторов, применяются
разные регуляторы напряжения.

На Ан-2 и других
самолётах с генераторами малой мощности,
как правило, используют регуляторы
Р-25АМ. На всех турбовинтовых самолётах,
на Ту-134А и Б используют регуляторы
РН-180 или РН-180М, где РН обозначает
«регулятор
угольный»,
а число
указывает тепловую мощность, рассеиваемую
на угольном столбе.

Дифференциальные
минимальные реле (ДМР)

Дифференциальные
минимальные реле выполняют следующие
функции:

—
обеспечивают возможность дистанционного
ручного включения и выключения
генератора;

—
подключают генератор на сеть, если его
напряжение превышает напряжение сети,
как минимум, на0,2÷0,3 В

—
отключают генератор от сети при появлении
тока обратного направления при достижении
им заданной величины;

—
исключают возможность подключения на
сеть генератора с неправильной
полярностью;

—
обеспечивают сигнализацию отключения
или подключения генератора.

На
самолётах и вертолётах гражданской
авиации применяются, как правило,
дифференциальные минимальные реле
ДМР-200Д, ДМР-400Д, ДМР-400Т, ДМР-600Т, которые
имеют незначительные отличия в
электрической принципиальной схеме,
используемых элементах схемы и в токе
нагрузки.

ДМР-200
рассчитан на номинальный ток 200 А;

ДМР-400
рассчитан на номинальный ток 400 А;

ДМР-600
рассчитан на номинальный ток 600 А.

Состав
дифференциального минимального реле
(рис.4.5)

—
Рвкл – реле включения – электромагнитное
реле, которое при включении выклю-чателя
генератора подготавливает ДМР к работе;

—
Рбл. – блокировочное реле – обеспечивает
защиту шунтовой обмотки дифференциального
реле при подаче на неё перепада напряжения
ΔU >
12 B.

—
Рдиф. – дифференциальное реле – служит
для управления процессом подключения
и отключения генератора. В качестве
дифференциального реле используется
поляризованное реле с постоянными
магнитами (рис. 4.4.)

1
– плита основания; 2 – стойка; 3 – якорь;
4 – наконечник магнита;

5,
6 – регулировочные винты; 7 – контакт.

В
поляризованном реле, в отличие от
обычных электромагнитных реле,
отсутствуют возвратные пружинки. Два
устойчивых положения обеспечивают
постоянные магниты в виде стоек,
крепящиеся на плитах основания. Они
намагничивают плиты и полюсные
наконечники. В промежутке между полюсными
наконечниками находится якорь из
электротехнической стали, который
может поворачиваться вокруг оси А
из одного
устойчивого положения в другое. Вокруг
якоря выполнены две обмотки – Wш.
— шунтовая и Wс
— сериесная.
Высокочувствительная шунтовая обмотка
выполнена тонким проводом, а сериесная
– представляет собой один или два витка
провода большого сечения, рассчитанного
на длительное пропускание номинального
тока генератора.

При
отсутствии тока в обмотках якорь реле
замыкает магнитную цепь между
разноимёнными полюсами постоянных
магнитов и намагничивается, обеспечивая
одно из своих устойчивых положений.

При
появлении тока в одной из обмоток она
создаёт магнитное поле, которое может
быть направлено согласно с полем
постоянных магнитов, или встречно.

Если
поле направлено встречно и его величина
превышает поле постоянных магнитов,
происходит перемагничивание якоря.
При этом одноимённые полюса якоря и
постоянных магнитов отталкиваются
друг от друга, обеспечивая поворот
якоря вокруг оси «А» во второе устойчивое
положение. Одновременно замыкаются
или размыкаются электрические контакты,
связанные с якорем.

—
К1 – контактор, силовой элемент схемы
ДМР – обеспечивает непосредственное
подключение генератора на бортсеть,
также управляет включением сигнализации
«отказ генератора».

Работа
электрической принципиальной схемы
ДМР-400Д

(рис. 4.5.)

В
исходном положении в бортсети есть
напряжение, поданное с аккумуляторной
батареи или с другого генератора.

Плюс
с шины бортсети через замкнутые контакты
2-1 Рсигн поступает через клемму «сеть»
ДМР на конец шунтовой обмотки Wш
дифференциального
реле, подготавливая его срабатывагние..

Также
плюс поступает через контакты 5-4 Рсигн
на сигнальную лампу «отказ генератора».

На
всех самолётах и вертолётах гражданской
авиации генератор включают после
запуска соответствующего двигателя,
а на самолётах и вертолётах с ГТД –
после выхода двигателя на режим малого
газа.

При
работе двигателя вращение с него
передаётся на генератор, а благодаря
применённой схеме самовозбуждения на
клеммах генератора сразу появляется
напряжение.

Минусовая
клемма генератора через корпус самолёта
связана с «минусами» всех устройств,
подключенных по однопроводной схеме.
Минус в том числе подаётся через клемму
« — » на
обмотки Рвкл и К1.

С
плюсовой клеммы генератора плюс подаётся
через клемму «Ген.» ДМР на контакты «4»
и «1» реле включения, на силовой контакт
контактора К1 и через перемычку и клемму
« + » на
выключатель генератора.

При
включении выключателя плюс подаётся
через клемму «В» ДМР на обмотку реле
включения. Ввиду наличия на другом
конце обмотки реле включения минуса,
Рвкл срабатывает и контактами 4-3 готовит
цепь включения контактора, а контактами
1-2 подаёт плюс через контакты 2-1
блокировочного реле на конец шунтовой
обмотки Wш
дифференциального
реле.

Таким
образом к Wш
оказывается
приложен перепад напряжений ΔU,
равный алгебраической сумме Uген
и Uсети,
то есть ΔU
= Uген –
Uсети.

Под
действием перепада напряжений в шунтовой
обмотке появляется ток

Под
действием тока в шунтовой обмотке
дифференциального реле она создаёт
магнитное поле. Параметры дифференциального
реле в ДМР-400Д подобраны таким образом,
чтобы оно срабатывало при Uген
– Uсети
= 0,3÷0,7 В, то есть чтобы срабатывание
происходило, когда напряжение генератора
больше напряжения сети, как минимум,
на 0,3÷0,7 В.

При
срабатывании дифференциального реле
его контакты 2-3, включенные последовательно
с контактами 4-3 реле включения, подают
плюс на контактор К1, который срабатывает
и своими силовыми контактами подаёт
напряжение генератора через клемму
«Ген.» ДМР, сериесную обмотку
дифференциального реле, клемму «Сеть»
ДМР и далее через амперметр на шину
бортсети. То есть генератор подключается
на сеть.

Сериесная
обмотка дифференциального реле создаёт
магнитное поле, совпадающее по направлению
с полем постоянных магнитов, благодаря
чему якорь дифференциального реле
удерживается в сработанном положении.

Вспомогательный
контакт К1 подаёт плюс через клемму «С»
ДМР на реле сигнализации, которое
срабатывает и контактами 2-1 разрывает
цепь шунтовой обмотки, тем самым исключая
её перегорание при длительном нахождении
под напряжением во время полёта.
Контактами 5-4 реле сигнализации разрывает
цепь питания сигнальной лампочки «Отказ
генератора».

Если
напряжение генератора по какой-то
причине начинает уменьшаться, то в
момент, когда напряжение сети станет
больше, чем напряжение генератора, т.
е.:

U
сети > U ген

ток
потечёт из сети через амперметр, клемму
«Сеть» ДМР, сериесную обмотку
дифференциального реле, замкнутые
силовые контакты К1, клемму «Ген.» ДМР
и далее через обмотку генератора на
корпус самолёта. То есть генератор при
этом будет потреблять электроэнергию,
как электродвигатель.

Ток
в сериесной обмотке дифференциального
реле меняет направление, соответственно
изменяется на противоположное и
направление создаваемого сериесной
обмоткой магнитного поля, которое
теперь направлено против поля постоянных
магнитов.
При
достижении в Wc
тока
обратного направления 15÷25 А величины
магнит ного поля, создаваемого обмоткой,
оказывается достаточно для срабатывания
дифференциального реле (для возврата
его якоря в исходное положение). При
этом контакты 2-3 дифференциального
реле размыкаются и снимают плюс с
контактора К1, который обесточивается
и своими силовыми контактами отключает
генератор от сети, Вспомогательным
контактом К1 снимает плюс с реле
сигнализации, которое в свою очередь
контактами 5-4 включает сигнальную
лампочку «Отказ генератора», а контактами
2-1 подключает шунтовую обмотку
дифференциального реле к шине бортсети,
готовя новое включение генератора.

Если
напряжение генератора возрастёт, то
он, аналогично рассмотренному, вновь
подключится на сеть.

Если
продолжится падение напряжения
генератора, то к шунтовой обмотке будет
приложен отрицательный (обратный)
перепад напряжения

ΔU
= Uсети –
Uген,

который
по мере падения напряжения генератора
будет возрастать.

Рост
перепада напряжения свыше 12 В опасен
для обмотки, так как она, выполненная
из тонкого провода, может при этом
перегореть. Чтобы это исключить, в схему
ДМР дополнительно введено блокировочное
реле Рбл,
на которое подаётся тот же перепад
напряжения, что и на шунтовую обмотку.
Напряжение срабатывания блокировочного
реле 12 В и более. Следовательно, если к
шунтовой обмотке приложен ΔU
=12В, то
эти же 12 В приложены к Рбл,
которое срабатывает и размыкает контакты
2-1, обесточивая шунтовую обмотку и
исключая её перегорание.

При
дальнейшем падении напряжения генератора
Uген
< 4 В реле включе ния отпускает свои
контакты – схема ДМР-400Д возвращается
в исходное положение.

Для
того, чтобы исключить подключение на
сеть генератора с обратной полярностью,
реле включения в настоящее время
выполняется детекторным, то есть
последовательно с его обмоткой включается
полупроводниковый диод, который при
обратной полярности не пропускает ток
обратного направления, не давая сработать
реле Рвкл.

Статья о соединении+возбуждение из The Free Dictionary

Соединение+возбуждение | Статья The Free Dictionary о соединении+возбуждении

Соединение+возбуждение | Статья о соединении+возбуждение из The Free Dictionary

Слово, не найденное в Словаре и Энциклопедии.

Возможно, Вы имели в виду:

Пожалуйста, попробуйте слова по отдельности:

соединение
возбуждение

Некоторые статьи, соответствующие вашему запросу:

Не можете найти то, что ищете? Попробуйте выполнить поиск по сайту Google или помогите нам улучшить его, отправив свое определение.

Полный браузер
?

▲
Составная копировальная палочка
Составная копировальная палочка
составной трубчатый сальник
составной трубчатый сальник
составной трубчатый сальник
составной трубчатый сальник
составная трубчато-ацинозная железа
Составная турбина
составные близнецы
составной долинный ледник
Составной клапан угловой полусферической камеры сгорания
сложное хранилище
Составной глагол
составная везикула
составная везикула
составная везикула
составная везикула
Сложный вулкан
Составное вихревое контролируемое горение
составная стена

составная волна
Соединение Weaire-Thorpe Модель
составная обмотка

соединение

с
Составное слово
Составное слово
Составное слово
Двигатель с комбинированной обмоткой
Составной XML
Составной зум для воздушно-десантной разведки
соединение+возбуждение
соединение, химическое
Соединение, химическое вещество
Соединение, химическое
Соединение, натуральный
сложносочиненное предложение
сложносочиненное предложение
Составной клапан-уголок Полусферическая камера сгорания
компаундируемый
компаундируемый
компаундируемый

компаундируемый
компаундируемый
составной
составной
составное
составной
составной
составной
составной
Совокупный годовой темп роста
Составной годовой доход
Составной годовой доход
Совокупный среднегодовой темп роста
Совокупный средний темп роста
Среднее сложное значение за начальные месяцы
Комплексная биоидентичная заместительная гормональная терапия
составной двигатель
Сложные проценты
Совокупный квартальный темп роста
Сложная норма прибыли
▼

Сайт:
Следовать:

Делиться:

Открыть / Закрыть

Типы генераторов постоянного тока — серийные, шунтовые и составные

Генератору постоянного тока требуется MMF для создания потока в его магнитной цепи. МДС, необходимая для установления потока в магнитной цепи генератора постоянного тока, получается путем возбуждения полем.

Когда на обмотки возбуждения генератора постоянного тока подается постоянное напряжение, ток протекает через обмотки и создает постоянное магнитное поле. Это называется возбуждением поля.

Прежде чем читать эту статью о различных типах генераторов постоянного тока, ознакомьтесь с устройством генератора постоянного тока.

Возбуждение поля может быть получено следующими средствами:

Постоянные магниты
Катушки возбуждения, возбуждаемые от какого-либо внешнего источника, и
Катушки возбуждения, возбуждаемые самим генератором.

Напряжение возбуждения может создаваться самим генератором или поступать от внешнего источника, например, от батареи.

Если поток создается с помощью постоянных магнитов, то этот тип генератора постоянного тока называется Генератор постоянного тока с постоянными магнитами.

Если поток создается путем возбуждения катушек возбуждения от какого-либо внешнего источника, такой тип генератора постоянного тока называется Генератор постоянного тока с независимым возбуждением.

Если катушки возбуждения возбуждаются самим генератором для создания необходимого потока, то такие генераторы постоянного тока называются Генераторы постоянного тока с самовозбуждением.

Генераторы обычно классифицируются в соответствии с этими методами возбуждения поля. On this basis, different types of dc generator are divided into the following three classes:

Permanent magnet dc generators
Separately excited dc generators
Self-excited dc generators
1. Series Wound dc generator
2. Генератор постоянного тока с шунтирующей обмоткой
3. Генератор постоянного тока с комбинированной обмоткой

Типы генераторов постоянного тока

В машинах постоянного тока с постоянными магнитами постоянный магнит используется для создания потока в магнитной цепи.

Эти генераторы не используются в промышленности из-за малой мощности, вырабатываемой ими. Такие генераторы используются только в небольших размерах, как динамо-машины в мотоциклах.

Поведение генератора постоянного тока под нагрузкой зависит от принятого метода возбуждения поля.

Содержание

Генераторы постоянного тока с независимым возбуждением

Генератор постоянного тока, обмотка магнита возбуждения которого питается от независимого внешнего источника постоянного тока. источник (например, батарея и т. д.) называется генератором с независимым возбуждением.

Генератор постоянного тока с независимым возбуждением

На рисунке показаны соединения генератора с независимым возбуждением. Выходное напряжение зависит от скорости вращения якоря и тока возбуждения (Eg = φZNP/60 A). Чем больше скорость и ток возбуждения, тем больше генерируемая ЭДС генератора постоянного тока.

Можно отметить, что генераторы постоянного тока с независимым возбуждением на практике применяются редко. Генераторы постоянного тока обычно самовозбуждающиеся. Также ознакомьтесь с характеристиками генератора постоянного тока с независимым возбуждением.

ток арматуры, I _A = I _L

Терминальное напряжение, V = E _G — I _A R _A

ЭЛЕКТИРОВАННАЯ ЭЛЕКТИРОВАНА. Мощность, подаваемая на нагрузку = E _g I _a– I R = I E – I R = VI _a

Генераторы постоянного тока с самовозбуждением

A Генератор, обмотка магнита возбуждения которого питается током от выхода самого генератора , называется генератором с самовозбуждением.

Генератор, обеспечивающий возбуждение собственного поля, называется генератором с самовозбуждением. Самовозбуждение возможно только в том случае, если полюсные наконечники поля сохранили небольшое количество постоянного магнетизма, называемого остаточным магнетизмом.

Когда генератор начинает вращаться, слабый остаточный магнетизм вызывает генерацию небольшого напряжения в якоре. Это небольшое напряжение, приложенное к катушкам возбуждения, вызывает небольшой ток возбуждения.

Хотя этот ток поля мал, он усиливает магнитное поле и позволяет якорю генерировать более высокое напряжение. Более высокое напряжение увеличивает напряженность поля и так далее. Этот процесс продолжается до тех пор, пока выходное напряжение не достигнет номинальной мощности генератора.

Существует три типа генераторов постоянного тока с самовозбуждением в зависимости от способа соединения обмотки возбуждения с якорем, а именно;

Серийный генератор
Шунтовой генератор
Составной генератор

1. Последовательный генератор постоянного тока

В генераторе с последовательной обмоткой обмотка возбуждения соединена последовательно с обмоткой якоря , так что весь ток якоря протекает через обмотку возбуждения как ну и нагрузка.

На рисунке показаны соединения генератора с последовательной обмоткой. Поскольку по обмотке возбуждения проходит весь ток нагрузки, она состоит из нескольких витков толстого провода с малым сопротивлением.

Генераторы серии

редко используются, за исключением специальных целей, например, в качестве бустеров. Генератор постоянного тока с обмоткой серии

Ток якоря, I _a = I _se = I _L = I(скажем)

Напряжение на клеммах, В = E _G – I(R 3 + )

Мощность, развиваемая в якоре = E _г I _a

Генератор с последовательной обмоткой использует катушки возбуждения с очень низким сопротивлением , которые состоят из нескольких витков провода большого диаметра. Выходное напряжение увеличивается по мере того, как цепь нагрузки начинает потреблять больше тока.

В условиях малой нагрузки ток, протекающий в нагрузке и через генератор, мал. Поскольку небольшой ток означает, что небольшое магнитное поле создается полюсами поля, в якоре индуцируется лишь небольшое напряжение.

Если сопротивление нагрузки уменьшается, ток нагрузки увеличивается. В этом случае через поле протекает больший ток. Это увеличивает магнитное поле и увеличивает выходное напряжение.

Характеристика генератора постоянного тока с последовательным возбуждением показывает, что выходное напряжение зависит от тока нагрузки. Это нежелательно в большинстве приложений. По этой причине данный тип генератора редко используется в повседневной практике.

2. Шунтовой генератор постоянного тока

В шунтирующем генераторе обмотка возбуждения соединена параллельно с обмоткой якоря , так что на нее подается напряжение на клеммах генератора.

Шунтирующая обмотка возбуждения состоит из множества витков тонкого провода с высоким сопротивлением. Поэтому только часть тока якоря протекает через шунтирующую обмотку возбуждения, а остальная часть – через нагрузку. Также ознакомьтесь с характеристиками шунтового генератора.

На рисунке ниже показаны соединения генератора с параллельной обмоткой.

Тип генератора постоянного тока с шунтирующим возбуждением

Ток возбуждения шунта, Iш = В/Rш

Ток якоря, Ia = I _L + Ish

Напряжение на клеммах, В = Eg – IaRa

Мощность, развиваемая в якоре = EgIa 9005 9001a 9005 Мощность, отдаваемая в нагрузку = VI _L

Ток в обмотках возбуждения генератора с параллельным возбуждением не зависит от тока нагрузки (токи в параллельных ветвях не зависят друг от друга). Поскольку ток возбуждения и, следовательно, напряженность поля не зависят от тока нагрузки, выходное напряжение остается почти постоянным, чем выходное напряжение генератора с последовательной обмоткой.

В реальных условиях выходное напряжение генератора постоянного тока с параллельной обмоткой изменяется обратно пропорционально изменению тока нагрузки. Выходное напряжение уменьшается по мере увеличения тока нагрузки из-за увеличения падения напряжения на сопротивлении якоря (E = IR).

В генераторе с последовательной обмоткой выходное напряжение напрямую зависит от тока нагрузки. В генераторе с параллельной обмоткой выходное напряжение изменяется обратно пропорционально току нагрузки .

Комбинация двух типов позволяет преодолеть недостатки обоих. Эта комбинация обмоток называется генератором постоянного тока со сложной обмоткой.

3. Составной генератор постоянного тока

В генераторе с составной обмоткой имеется два набора обмоток возбуждения на каждом полюсе — один последовательно, а другой параллельно якорю .

В генераторе с комбинированной обмоткой при увеличении тока нагрузки напряжение якоря уменьшается так же, как и в генераторе с параллельной обмоткой. Это приводит к уменьшению напряжения, подаваемого на обмотку шунтирующего поля, что приводит к уменьшению магнитного поля.

Такое же увеличение тока нагрузки, поскольку он протекает через последовательную обмотку, вызывает увеличение магнитного поля, создаваемого этой обмоткой.

Путем пропорционального распределения двух полей таким образом, что уменьшение поля шунта лишь компенсируется увеличением последовательного поля, выходное напряжение остается постоянным .

Как видно из характеристик генератора с составной обмоткой, за счет пропорционального воздействия двух полей (последовательного и шунтового) генератор с составной обмоткой обеспечивает постоянное выходное напряжение при различных условиях нагрузки.

Генератор с составной обмоткой может быть:

Составной генератор постоянного тока с коротким шунтом
Составной генератор постоянного тока с длинным шунтом

(i) Составной генератор постоянного тока с коротким шунтом (ii) Составной генератор постоянного тока с длинным шунтом

Составной генератор постоянного тока с коротким шунтом имеет только шунтирующую обмотку возбуждения, параллельную обмотке якоря.

Составной генератор постоянного тока с длинным шунтом, в котором шунтирующая обмотка возбуждения параллельна как последовательной обмотке возбуждения, так и обмотке якоря.

3.1. Составной генератор с длинным шунтом

Последовательный ток возбуждения, Ise = Ia = I _L + Iш

Ток возбуждения шунта, Iш = В/Rш

Напряжение на клеммах, В = Eg – Ia(Ra + Rse)

Мощность, развиваемая в якоре = EgI

Мощность, отдаваемая в нагрузку = VI _L

3,2 Денегатор с коротким шунтивом

СЕРИЧЕСКИЙ СЕРИЯ, ISE = I _L

Проток поля шунтирования,

Терминальное напряжение, V = EG — IARA — ISERSE

Power, разработанный в ручке = EGIA

11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 Мощность, подаваемая на нагрузку = VI _L

В составном генераторе основная часть возбуждения обычно обеспечивается шунтирующим полем.