Основные характеристики генераторов: Характеристики генераторов постоянного тока | Общие сведения об электрических машинах

Характеристики генераторов постоянного тока | Общие сведения об электрических машинах

Подробности

Категория: Электрические машины

• электродвигатель

Содержание материала

• Общие сведения об электрических машинах
• Нагрев вращающихся машин переменного тока
• Номинальные режимы работы
• Конструктивные исполнения электрических машин
• Регулирование скорости вращения трехфазных асинхронных двигателей
• Изменение скорости вращения путем изменения первичного напряжения и другие
• Работа трехфазного асинхронного двигателя в неноминальных условиях
• Синхронные машины
• Неявнополюсные синхронные генераторы
• Системы возбуждения синхронных генераторов
• Машины постоянного тока
• Коллекторные машины постоянного тока
• Устройство и конструкция коллекторной машины постоянного тока
• Обмотки барабанных якорей
• Петлевые обмотки барабанных якорей
• Волновые обмотки барабанных якорей
• Комбинированная обмотка машин постоянного тока и выбор
• Характеристики генераторов постоянного тока
• Генератор смешанного возбуждения
• Сельсины
• Работа однофазных сельсинов в индикаторном режиме
• Поворотные трансформаторы
• Синхронные реактивные двигатели
• Однофазные реактивные двигатели
• Синхронный гистерезисный двигатель

Страница 18 из 25

Классификация схем возбуждения генераторов постоянного тока была приведена в выше (рис. 280). Свойства генераторов, определяемые системой возбуждения, выявляются на основе характеристик, устанавливающих зависимости между отдельными величинами. Основными для генераторов являются характеристики холостого хода, нагрузочная, внешняя и регулировочная.

Генератор независимого возбуждения (рис. 280, а)

Характеристика холостого хода представляет собой зависимость напряжения генератора U от тока возбуждения при постоянном числе оборотов п в токе якоря = 0: U = f(IB). Характеристика холостого хода имеет две ветви — восходящую и нисходящую (рис. 299). Остаточный магнетизм полюсов и ярма при отсутствии возбуждения обусловливает некоторое напряжение, обычно равное 2-3% UH.

Рис. 299. Характеристика холостого хода.

Нисходящая ветвь из-за остаточного магнетизма проходит несколько выше восходящей.

Характеристика холостого хода позволяет судить о магнитных свойствах машины, во многом определяет другие характеристики, являющиеся как бы производными от нее.

Рис. 300. Построение нагрузочной характеристики.

Нагрузочная характеристика представляет собой зависимость напряжения на зажимах генератора от тока возбуждения U=f(IB) при постоянных токе нагрузки и числе оборотов п. Нагрузочные характеристики имеют форму, похожую на характеристику холостого хода, но проходят ниже последней вследствие размагничивающего действия реакции якоря и падения напряжения в цепи якоря, возникающих при нагрузке генератора.
Приведенное в   (рис. 286) определение напряжения генератора при нагрузке по существу выявило точку нагрузочной характеристики (точка а, рис. 286). Если теперь, считая при данном токе размеры реактивного треугольника неизменными, передвигать его по характеристике холостого хода параллельно самому себе, то след вершины а (b, с, d, е) пройдет по нагрузочной характеристике (рис. 300). Точка е соответствует короткому замыканию генератора.

Внешняя характеристика представляет собой зависимость напряжения на зажимах генератора U от тока нагрузки при постоянных числе оборотов п и токе возбуждения: U = f(I). Различают внешнюю характеристику при возрастающей нагрузке, когда исходным является режим холостого хода, и внешнюю характеристику при убывающей нагрузке, когда в исходном режиме принимается некоторый ток нагрузки (обычно номинальный) при некотором напряжении (обычно номинальном) и рассматривается убывание нагрузки вплоть до полной разгрузки.
Кривая 1 на рисунке 301 представляет внешнюю характеристику при возрастающей нагрузке. Напряжение на зажимах генератора определяется значением э. д. с. Е, зависящим от результирующего потока и падения в цепи якоря 1Яя:

U = E — IR я.
Здесь полное сопротивление цепи якоря, включая щеточные контакты.

При увеличении нагрузочного тока растет размагничивающее действие н. с. реакции якоря и результирующая н. с. генератора уменьшается, несмотря на постоянную н. с. обмотки возбуждения. Это приводит к уменьшению результирующего потока генератора и, следовательно, э. д. с. E. С ростом нагрузки благодаря возрастающему действию реакции якоря магнитное состояние машины характеризуется точками, лежащими ближе к линейной части кривой намагничивания, насыщение уменьшается. В этих условиях относительное уменьшение результирующего потока и э. д. с. будет прогрессировать, что и определит некоторую выпуклость внешней характеристики в сторону, противоположную оси абсцисс. Пересечение внешней характеристики с осью абсцисс соответствует точке короткого замыкания, в которой ток значительно превышает номинальный.

Рис. 301. Внешние характеристики генератора независимого возбуждения.

Рис. 302. Регулировочная характеристика генератора независимого возбуждения.

Внешняя характеристика при убывающей нагрузке (кривая 2, рис. 301) позволяет определить процентное повышение напряжения при переходе от номинальной нагрузки к холостому ходу, если в исходном режиме:
(368)
ГОСТ 10159—62 на методы испытаний машин постоянного тока рекомендует снимать внешнюю характеристику именно при убывающей нагрузке, начиная приблизительно со 150% номинальной.

Процентное изменение (повышение) напряжения при сбросе номинальной нагрузки генератора обычно не превышает 5—15%.
Регулировочная характеристика представляет собой зависимость тока возбуждения от тока нагрузки  при постоянном номинальном напряжении UB на зажимах генератора и номинальной скорости вращения пн : IB = f (I). Для машин мощностью до 200 квт включительно определяют две ветви характеристики: при возрастании и убывании тока нагрузки. За регулировочную характеристику принимают кривую, каждая ордината которой является среднеарифметическим ординат обеих ветвей. Примерный вид регулировочной характеристики приведен на рисунке 302, из которого видно, что с увеличением нагрузочного тока следует увеличивать ток возбуждения, чтобы напряжение генератора оставалось постоянным. Увеличение тока возбуждения необходимо для компенсации размагничивающего действия реакции якоря и падения напряжения в цепи якоря, возникающих при нагрузке. Так как при этом э д. с. генератора Е, а следовательно, и его насыщение увеличиваются, то регулировочная характеристика имеет некоторую выпуклость, обращенную в сторону оси абсцисс.

будет усиливать поток остаточного магнетизма, а не ослаблять его;

1. сопротивление цепи обмотки возбуждения не выше определенного.

Генератор последовательного возбуждения (схема рис. 280,в)

Характеристика холостого хода, раскрывающая магнитные свойства генератора последовательного возбуждения, может быть получена при независимом его возбуждении (рис. 305). Так как токи якоря, возбуждения и нагрузки равны, то нагрузочных и регулировочных характеристик у генератора последовательного возбуждения нет, и имеется лишь внешняя характеристика U — f(1) при n = const.

Если характеристика холостого хода, снятая при независимом возбуждении, непрерывно поднимаясь, стремится стать при сильном насыщении параллельной оси абсцисс, то внешняя характеристика, во-первых, из-за падения напряжения и реакции якоря располагается ниже характеристики холостого хода и, во-вторых, после некоторой нагрузки начинает падать (кривая 2, рис. 305). Последнее объясняется следующим образом. При достаточно большом значении тока нагрузки /, являющемся и током возбуждения, при насыщении машины магнитный поток Ф меняется незначительно, и, следовательно, как бы стабилизируется значение э.д. с. якоря Е. Но напряжение генератора определяется равенством
где RB — полное сопротивление цепи якоря, включая контактное сопротивление щетки — коллектор;

Рис. 305. Внешняя характеристика генератора с последовательным возбуждением.

RB — сопротивление обмотки возбуждения, соединенной последовательно с обмоткой якоря. Вследствие непрерывного роста падения напряжения напряжение на зажимах генератора начинает уменьшаться, и при коротком замыкании характеристика холостого хода пересекает ось абсцисс.
Значительное изменение напряжения генератора последовательного возбуждения при изменении нагрузки делает его не подходящим для работы в эксплуатационных условиях, и генераторы последовательного возбуждения применяются лишь в единичных случаях, в специальных установках.

• Назад
• Вперёд

• Назад
• Вперёд

• Вы здесь:  
• Главная
• Оборудование
• Эл. машины
• Технические данные электродвигателей А2 и АО2

Еще по теме:

• Испытания по определению электрических величин электрических машин
• Основные повреждения электродвигателей
• Двигатели типа ДАБ
• Методы сушки электрических машин
• Автоматизация испытаний электрических машин

4.3. Характеристики генераторов

Рабочие свойства
электрических машин определяются их
характеристиками. Для генераторов
постоянного тока основными являются
характеристики холостого хода,
нагрузочная, внешняя и регулировочная.

Все указанные
характеристики генераторов определяются
при постоянной номинальной частоте
вращения якоря и могут быть получены
как экспериментальным, так и расчетным
путем. Так как конструктивно машина
постоянного тока является обращенной
синхронной машиной, характеристика
холостого хода генератора постоянного
тока

идентична характеристике холостого
хода синхронного генератора и здесь
рассматриваться не будет.

Нагрузочная
характеристика представляет собой
зависимость напряжения генератора
постоянного тока от тока возбуждения

при неизменном токе якоря
.
Практическое значение этой характеристики
заключается в возможности определения
по ней размагничивающего действия
реакции якоря и зависимости реакции
якоря от насыщения магнитной цепи и
тока якоря.

Как
и для синхронных генераторов, нагрузочную
характеристику генератора постоянного
тока удобнее строить совместно с
характеристикой холостого хода, поскольку
последнюю можно рассматривать как
частный случай первой (при
).

Нагрузочная
характеристика 2 (рис. 4.4) генератора с
независимым возбуждением расположена
ниже характеристики холостого хода 1
вследствие падения напряжения в цепи
якоря, согласно уравнению (4.2), и
размагничивающего действия поперечной
реакции якоря, приводящего к уменьшению
потока возбуждения и ЭДС обмотки якоря.

Нагрузочная
характеристика генератора с параллельным
возбуждением из-за малости тока
возбуждения по сравнению с током якоря
()
практически не отличается от характеристики
генератора с независимым возбуждением.
Нагрузочная характеристика генератора
со смешанным согласным возбуждением
может располагаться как выше характеристики
холостого хода (при сильной последовательной
обмотке возбуждения, МДС которой
компенсирует размагничивающее действие
реакции якоря и падение напряжения в
цепи якоря), так и ниже нее (при слабой
последовательной обмотке возбуждения).

Внешняя характеристика
представляет собой зависимость напряжения
генератора постоянного тока от тока
нагрузки

при постоянном токе возбуждения

(для генератора с независимым возбуждением)
или постоянном сопротивлении цепи
обмотки возбуждения

(для генераторов с самовозбуждением).

Как и в синхронных
машинах, внешнюю характеристику машины
постоянного тока можно снимать и при
увеличении нагрузки, и при ее уменьшении.
Рассмотрим внешнюю характеристику при
уменьшении нагрузки. Исходной в этом
случае является точка характеристики,
в которой номинальному току нагрузки
соответствует
номинальное напряжение

(рис. 4.5). Ток возбуждения, соответствующий
работе генератора в этой точке внешней
характеристики, называется номинальным
током возбуждения.

В процессе снятия
внешней характеристики генератора с
независимым возбуждением (кривая 1) ток
поддерживается
постоянным. Начиная от исходной точки,
ток нагрузки

постепенно уменьшают до нуля. Напряжение
генератора при этом в соответствии с
уравнением (4.2) увеличивается, так как
уменьшаются падение напряжения в цепи
якоря и размагничивающее действие
реакции якоря. При холостом ходе в этом
случае
.
По внешней характеристике определяют
изменение напряжения

.
(4. 8)

Обычно
изменение напряжения выражают в
процентах. В генераторах с независимым
возбуждением

а ток короткого замыкания
составляет (5… 10)
,
увеличиваясь с ростом мощности.

Внешнюю
характеристику генератора с параллельным
возбуждением (кривая 2) снимают при
условии, что
.
С уменьшением тока нагрузки

напряжение

возрастает более сильно, чем в генераторах
с независимым возбуждением, так как с
ростом напряжения увеличиваются ток
возбуждения

и ЭДС обмотки якоря, чего не происходит
в случае независимого возбуждения.

Интересно рассмотреть
и часть внешней характеристики генератора
с параллельным возбуждением при токах
нагрузки больше номинального. С
уменьшением сопротивления нагрузки
ток

сначала увеличивается до определенного
значения (1,5…2,5)
,
называемого критическим (рис. 4.6), а затем
начинает уменьшаться. Такой вид внешней
характеристики объясняется тем, что
при уменьшении напряжения уменьшается
и ток возбуждения. Причем сначала этот
процесс протекает медленно, так как
сталь машины насыщена и уменьшение тока
возбуждения не вызывает сильного
снижения магнитного потока и ЭДС машины.
Затем, когда ток возбуждения начинает
соответствовать линейной (ненасыщенной)
части характеристики холостого хода,
размагничивание происходит более
интенсивно. При коротком замыкании ()
машина будет практически размагничена
и установившийся ток короткого замыкания

будет определяться только остаточной
ЭДС. Как следует из уравнения (4.2),

Вследствие малости
остаточной ЭДС установившийся ток

в большинстве случаев невелик и не
превышает номинального значения. Однако
в переходном процессе внезапного
короткого замыкания из-за медленного
уменьшения магнитного потока (и ЭДС
обмотки якоря) ток короткого замыкания
может превысить номинальное значение
в несколько раз, что вызовет сильное
искрение щеток, а в некоторых случаях
и появление кругового огня. Следовательно,
все генераторы должны быть снабжены
предохранителями или быстродействующими
выключателями, отключающими короткое
замыкание до того момента, как ток якоря
достигнет больших значений. Изменение
напряжения

в генераторах с параллельным возбуждением
составляет 15…20%.

В генераторах
смешанного возбуждения с согласным
включением обмоток возбуждения наибольшая
доля МДС возбуждения создается
параллельной обмоткой, а последовательная
обмотка рассчитывается так, чтобы
несколько перекомпенсировать
размагничивающее действие реакции
якоря. В этом случае последовательная
обмотка не только компенсирует
размагничивающую составляющую реакции
якоря, но и создает избыточную МДС,
которая будет увеличивать магнитный
поток возбуждения и ЭДС якоря при
увеличении тока нагрузки. В результате
внешняя характеристика генератора
будет располагаться ниже характеристик
генератора с параллельным и независимым
возбуждением (кривая З на рис. 4.5).

Эффективность
действия последовательной обмотки
возбуждения зависит от насыщения
магнитной цепи машины. Так как МДС
последовательной обмотки при сильном
насыщении будет давать небольшое
увеличение магнитного потока, то даже
при достаточно сильной обмотке или
больших нагрузках напряжение на выводах
машины будет уменьшаться с ростом тока
нагрузки.

В генераторах
смешанного возбуждения со встречным
включением обмоток возбуждения МДС
последовательной обмотки возбуждения
будет размагничивать машину, действуя
согласно с размагничивающей составляющей
реакции якоря. Однако при уменьшении
тока нагрузки их совместное размагничивающее
действие будет уменьшаться, что приведет
к большему по сравнению с генераторами
параллельного возбуждения росту
напряжения. В результате внешняя
характеристика рассматриваемого
генератора будет иметь резко возрастающий
характер (кривая 4 на рис. 4.5).

Регулировочная
характеристика представляет собой
зависимость тока возбуждения генератора
от его тока нагрузки

при неизменном напряжении.
Обычно ее снимают при увеличении нагрузки
(первая точка характеристики соответствует
режиму холостого хода, т.е. при
).

В
генераторах с независимым возбуждением
при увеличении тока нагрузки

ток возбуждения

также необходимо увеличить, чтобы
скомпенсировать
уменьшение напряжения из-за падения
напряжения и раз-
размагничивающего действия реакции
якоря, как показано на рис. 4.7(кривая 7).

Регулировочная
характеристика генератора с параллельным
возбуждением будет совпадать с
характеристикой генератора с независимым
возбуждением (кривая 2 на рис. 4.7), поскольку
условие

превращает параллельное возбуждение
(по схеме включения обмотки возбуждения)
в независимое (.
)

В
генераторах со смешанным согласным
возбуждением в соответствии с их внешней
характеристикой (кривая 3 на рис. 4.5) при
увеличении тока нагрузки ток возбуждения
сначала необходимо уменьшать. И только
после достижения номинального значения
тока, когда напряжение генератора при
работе на внешней характеристике начнет
уменьшаться, ток возбуждения следует
увеличивать (кривая 3 на рис. 4.7).

В
генераторе со смешанным встречным
возбуждением из-за их сильного
размагничивания с ростом тока нагрузки
для поддержания напряжения необходимо
резко увеличивать ток возбуждения, как
показано на рис. 4.7 (кривая 4).

Сравним
характеристики генераторов. Наибольшее
изменение напряжения при изменении
тока нагрузки характерно для генераторов
смешанного возбуждения при встречном
включении обмоток возбуждения, а
наименьшее – для генераторов смешанного
возбуждения при согласном включении
обмоток (см. рис. 4.5).

Генераторы
со смешанным согласным и параллельным
возбуждением применяются в преобразовательных
установках в качестве автономных
источников постоянного тока.

Использование
генераторов со смешанным согласным
возбуждением предпочтительно в тех
случаях, когда происходит частое и
резкое изменение нагрузки, так как в
них возможно обеспечение автоматического
поддержания напряжения.

Генераторы с
независимым возбуждением применяются
тогда, когда требуется менять в широких
пределах напряжение источника постоянного
тока. В частности, они находят применение
в электроприводах для питания двигателей
постоянного тока с широким диапазоном
регулирования частоты вращения.

Характеристики генераторов постоянного тока — шунтирующие, последовательные и составные

Мы знаем, что существуют различные типы генераторов постоянного тока в зависимости от того, как соединены клеммы возбуждения и якоря. Они:

• Отдельно возбуждаемые постоянного тока. генератор.
• Самовозбуждающиеся постоянного тока генератор.
  • Шунтовой генератор,
  • Серийный генератор,
  • Комбинированный генератор.

Давайте проверим характеристики и производительность этих генераторов.

Характеристики генератора постоянного тока с независимым возбуждением :

В генераторе постоянного тока с независимым возбуждением обмотки возбуждения питаются от отдельного внешнего источника, а не от того же источника, который используется для питания якоря.

Характеристики холостого хода :

Показывает зависимость между генерируемой ЭДС холостого хода E _o и током возбуждения при заданной скорости. Он также известен как характеристики намагничивания или характеристики холостого хода (OCC).

ЭДС холостого хода,

Где,

• K = постоянная = ZNP/60
• E _o ∝ ток возбуждения
• φ ∝ ток возбуждения

Из приведенного выше выражения ясно, что когда ток возбуждения увеличивается путем изменения делителя потенциала от нуля, поток φ и, следовательно, E _o увеличивается. Показания E _или и тока возбуждения должны быть сведены в таблицу, а соотношение между ними должно быть построено на графике. Поток увеличивается до тех пор, пока полюса не станут насыщенными, после чего требуется большее увеличение тока возбуждения для получения заданного значения φ и, следовательно, E _или .

Вот почему верхняя часть кривой изгибается, как показано на рисунке. О.К.К. полезен при нахождении требуемого напряжения, E _o генератора в любых конкретных условиях, таких как холостой ход и скорость.

Нагрузочные характеристики:

Соотношение между Э.Д.С. фактически индуцируемое, E и ток якоря I _a дают внутренние характеристики.

Генератор нужно сначала разогнать до номинальной скорости, а затем усилить поле до тех пор, пока вольтметр не покажет номинальное напряжение. Теперь переключатель S ₂ закрыт. Затем начальные показания тока нагрузки (т. е. O в этот момент) и V должны быть записаны и занесены в таблицу. Теперь нагрузка регулируется для увеличения тока нагрузки. Сопротивление нагрузки следует уменьшать до тех пор, пока амперметр, ток нагрузки не покажет полный ток нагрузки или по желанию.

Теперь график между V и током нагрузки должен быть построен по кривой ab. Это известно как кривая нагрузки или внешней характеристики. Из графика видно, что напряжение медленно уменьшается с увеличением тока нагрузки. При снятии показаний скорость генератора следует поддерживать постоянной, изменяя скорость первичного двигателя.

Напряжение, записанное при нулевом токе нагрузки, равно E _o . Он параллелен абсциссе (ось X) и показан пунктирными линиями, поскольку ток холостого хода равен нулю. Теперь определите падение I _a R _a при каждом измерении и добавьте к кривой нагрузки. Таким образом, полученная кривая является переменной и известна как внутренняя характеристика. Соотношение между напряжением на клеммах V и током нагрузки I _L дает внешние характеристики.

Характеристики генераторов постоянного тока с самовозбуждением:

я. Характеристики шунтового генератора постоянного тока:

В шунтирующем генераторе постоянного тока обмотка возбуждения подключается параллельно (параллельно) клеммам якоря, а создаваемый ток якоря I _и представляет собой сумму тока возбуждения I _sh и тока нагрузки I _{. Л} .

Характеристики холостого хода :

Характеристики холостого хода или разомкнутой цепи шунтирующего генератора получают путем построения графика показаний амперметра (ток возбуждения), т.е. I _sh , в зависимости от показаний вольтметра E (генерируемое напряжение).

В условиях холостого хода говорят, что генератор разомкнут и вращается с постоянной скоростью. Из уравнения ЭДС генератора постоянного тока генерируемое напряжение E прямо пропорционально потоку φ. Поскольку φ прямо пропорциональна току возбуждения I _sh , увеличение I _sh также увеличивает E.

Также, если ток возбуждения I _sh отсутствует при пуске, мы можем заметить некоторое напряжение E в якоре. Это в основном связано с магнетизмом, присутствующим в полюсах поля, известным как остаточный магнетизм. Вот почему график начинается с точки А, а не с начала координат 0,

Теперь, когда ток возбуждения I _sh , поток φ увеличивается с увеличением напряжения E. Но после достижения определенного тока I _sh поле насыщается, и поэтому φ и E остаются постоянными, как показано на рисунке выше. .

Нагрузочные характеристики:

Когда шунтирующий генератор нагружен, напряжение нарастает, затем напряжение на его клеммах падает из-за сопротивления и реакции якоря. Напряжение на клеммах V и ток нагрузки I _L могут быть измерены, отношение между этими значениями V и I _L можно нарисовать как (a-b), известную как внешняя характеристическая кривая.

Если к кривой (a-b) добавить компоненты падения сопротивления якоря, мы получим кривую внутренней характеристики (a-c), как показано на рисунке. Если к этой кривой ac добавить компоненты падения реакции якоря, мы получим кривую или линию (a-d), которую можно назвать характеристикой холостого хода, но на холостом ходу I _L = 0. Следовательно, она воображаемая и, следовательно, показана с пунктирная линия.

Если оно превышает номинальное значение, напряжение на клеммах быстро снижается из-за повышенной реакции якоря, представленной кривой (b-e). Это известно как падающие характеристики.

ii. Характеристики генератора постоянного тока:

В генераторе постоянного тока обмотка возбуждения, якорь и нагрузка соединены последовательно друг с другом, то есть I _L = I _se = I _a .

Характеристики холостого хода :

Характеристики холостого хода генератора постоянного тока аналогичны характеристикам холостого хода шунтирующего генератора. Но в режиме холостого хода генератор работает с постоянной скоростью благодаря последовательному соединению ток возбуждения не течет, так как ток нагрузки I _L , равно нулю. Следовательно, трудно получить характеристики холостого хода.

Чтобы нарисовать O.C.C. последовательного генератора обмотка возбуждения должна иметь отдельный источник постоянного тока. поставлять. На приведенной ниже диаграмме показан O.C.C. генератора с независимым возбуждением.

Теперь, если ток возбуждения I _L увеличивается, напряжение E также будет расти пропорционально. Здесь также кривая начинается из точки А из-за остаточного магнетизма.

Нагрузочные характеристики:

Когда последовательный генератор нагружен, он начинает потреблять ток. Здесь мы знаем, что я _L = I _se = I _a . Так как ток нагрузки I _L увеличивает э.д.с. индуцированная Е также увеличивается. Кривая a-c между I _L и E показывает внутренние характеристики. Эта кривая лежит ниже кривой O.C.C. из-за эффекта реакции якоря.

Внешние характеристики показаны кривой, она лежит ниже внутренних характеристик из-за падения якоря и обмотки возбуждения. Из полученных кривых видно, что увеличение I _L , увеличивает E. Поэтому характеристики последовательного генератора также называются повышающими характеристиками.

iii. Характеристики составного генератора постоянного тока:

Составной генератор или генераторы с составной обмоткой представляют собой комбинацию генераторов с шунтирующей и последовательной обмоткой. Одна обмотка соединена последовательно, а другая параллельно якорю.

Нагрузочные характеристики:

Шунтовой генератор может обеспечивать постоянное напряжение путем последовательного соединения нескольких витков с клеммами якоря. Эта схема известна как составной генератор. Существует два типа соединений для соединения последовательной и шунтирующей обмоток в составном генераторе.

Если соединение выполнено таким образом, что поток, создаваемый как последовательной, так и шунтирующей обмотками (φ _se и φ _sh ), направлен в одном и том же направлении, то такое соединение называется кумулятивным соединением. Если соединение осуществляется таким образом, что оба потока (φ _se и φ _sh ) противоположны друг другу, то это известно как дифференциальное соединение. На приведенном ниже рисунке показаны два разных соединения составного генератора.

Теперь в составном генераторе при токе нагрузки I _L увеличивается. Ток I _se в последовательных витках также увеличивается, что, в свою очередь, создает больший поток и тем самым генерирует большую ЭДС. Но из-за увеличения тока якоря I _a произойдет увеличение падения напряжения из-за сопротивления якоря и реакции якоря.

Если последовательные витки поля таковы, что создают э.д.с. равным падению за счет сопротивления якоря и реакции якоря, то генератор называется плоскосоставным или плоскосоставным.

Если ряд витков поля создает э.д.с. больше или меньше, чем падение из-за сопротивления и реакции якоря, то генератор называют перекомпенсированным или недокомпенсированным соответственно.

Характеристики генераторов постоянного тока — электротехническая информация

11 июня 2022 г. 22 марта 2016 г.

Характеристики генератора постоянного тока:

Ниже приведены три наиболее важные характеристики генератора постоянного тока. генератор :

                                     

1. Характеристика разомкнутой цепи (OCC):

без нагрузки (E0) и ток возбуждения (If) при постоянной скорости. Она также известна как магнитная характеристика или кривая насыщения без нагрузки. Его форма практически одинакова для всех генераторов независимо от того, являются ли они самовозбуждающимися. Данные для O.C.C. Кривая получена экспериментально при работе генератора без нагрузки на постоянной скорости и записи изменения напряжения на клеммах при изменении тока возбуждения.

2. Внутренняя или общая характеристика (E/Ia):

Эта кривая показывает зависимость между генерируемой ЭДС и по нагрузке (E) и току якоря (Ia). ЭДС E меньше E0 из-за размагничивающего действия реакции якоря. Следовательно, эта кривая будет лежать ниже характеристики разомкнутой цепи (O.C.C.). Внутренняя характеристика интересует в первую очередь проектировщика. Его нельзя получить непосредственно экспериментальным путем. Это потому, что вольтметр не может измерить ЭДС. генерируется под нагрузкой из-за падения напряжения на сопротивлении якоря. Внутреннюю характеристику можно получить из внешней характеристики, если известны сопротивления обмоток, поскольку в обе характеристики включен эффект реакции якоря.

3. Внешняя характеристика (V/IL):

Эта кривая показывает зависимость между напряжением на клеммах (V) и током нагрузки (IL). Напряжение на клеммах V будет меньше E из-за падения напряжения в цепи якоря. Поэтому эта кривая будет лежать ниже внутренней характеристики. Эта характеристика очень важна при определении пригодности генератора для данной цели. Его можно получить, выполняя одновременные измерения напряжения на клеммах и тока нагрузки (с помощью вольтметра и амперметра) нагруженного генератора.

Характеристики генератора с последовательной обмоткой:

    На рис. (3.7) (ii) показаны характеристики генератора с последовательной обмоткой . Поскольку имеется только один ток (тот, который протекает через всю машину), ток нагрузки такой же, как и ток возбуждения.

                                                                                 

Кривая 1 показывает характеристику холостого хода (OCC) последовательного генератора. Это

можно получить экспериментально, отключив обмотку возбуждения от машины

и возбудив ее от отдельного постоянного тока. источник, как обсуждалось ранее.

(ii) Внутренняя характеристика

Кривая 2 показывает общую или внутреннюю характеристику последовательного генератора. Он дает связь между генерируемой Э.Д.С. E. по нагрузке и току якоря. Из-за реакции якоря поток в машине будет меньше, чем поток на холостом ходу. Следовательно, э.д.с. Е, генерируемая в условиях нагрузки, будет меньше, чем ЭДС. E0 генерируется без нагрузки. Следовательно, внутренняя характеристическая кривая лежит ниже O.C.C. изгиб; разница между ними представляет собой эффект реакции якоря [см. рис. 3.7 (ii)].

(iii) Внешняя характеристика

Кривая 3 показывает внешнюю характеристику последовательного генератора. Он дает зависимость

между напряжением на клеммах и током нагрузки IL: , Ia(Ra  +   Rse)] в машине, как показано на рис. (3.7) (ii). внутренние и внешние характеристики

а пост. генератор серии может быть построен один из другого, как показано на рис. ниже.

Предположим, нам дана внутренняя характеристика генератора. Пусть линия OC представляет собой сопротивление всей машины, т. е. Ra  + Rse. Если ток нагрузки равен OB, падение в машине

равно AB, то есть

                AB = омическое падение в машине = OB(Ra + Rse)

Теперь поднимите перпендикуляр из точки B и отметьте на этой линии точку b, такую что аб = АВ. Тогда точка b будет лежать на внешней характеристике генератора.

Характеристики шунтового генератора:

На рис. (3.9) (ii) показаны характеристики шунтового генератора . Ток якоря Ia распадается на две части; небольшая часть Ish протекает через шунтирующую обмотку возбуждения, а большая часть IL идет на внешнюю нагрузку.

                                                   

                                           

шунтового генератора аналогичен по форме последовательному генератору, как показано на рис. (3.9).) (ii). Линия OA представляет собой сопротивление цепи шунтирующего возбуждения. Когда генератор работает на нормальной скорости, он создает напряжение OM.