Статьи

Главная › Новости

Untitled Document

Опубликовано: 21.12.2017

Untitled document

Характеристики генераторов постоянного тока

Характеристики генератора определяют его рабочие свойства и представляют зависимость между основными величинами, которыми являются эдс в обмотке якоря Е , напряжение на его зажимах U , ток в якоре I , ток возбуждения Iв и частота вращения якоря n .

Характеристика холостого хода генератора независимого возбуждения:

а — при перемагничнвании стали, б — при изменении частоты вращения якоря

Характеристики представляют собой зависимости между двумя из указанных основных величин при неизменных остальных. Эти зависимости имеют различный вид для генераторов разных типов.

Current Value - Untitled Document

Снятие всех характеристик машины производится при постоянной частоте вращения якоря, так как при изменении частоты значительно изменяются все характеристики генератора.

Характеристика холостого хода генератора представляет собой зависимость между эдс в якоре и током возбуждения, снятую при отсутствии нагрузки и постоянной частоте вращения.

Untitled Document

Для генераторов независимого возбуждения при отсутствии нагрузки (холостой ход) ток в якоре равен нулю. Так как эдс, индуктированная в обмотке якоря, равна

Е = СnФ , то при постоянной частоте вращения эдс окажется прямо пропорциональной магнитному потоку.

Поэтому в измененном масштабе характеристика холостого хода представляет магнитную характеристику машины.

При Iв = 0 магнитная цепь машины (главным образом ярмо) имеет некоторый остаточный магнитный поток Ф 0 , который индуктирует в обмотке якоря эдс Е (изо, а ).

Эта эдс составляет несколько процентов ( 2 - 5% ) номинального напряжения машины.

С увеличением тока в обмотке возбуждения возрастают как магнитный поток, так и эдс, индуктированная в обмотке якоря. Таким образом, при постоянном постепенном увеличении Iв возрастает и эдс (кривая 1 ).

Если после снятия восходящей ветви от точки А начать постепенно понижать ток возбуждения Iв , то эдс также начнет уменьшаться, но за счет гистерезиса нисходящая ветвь (кривая 2 ) пойдет несколько выше восходящей ветви этой характеристики.

Изменяя Iв не только по величине, но и по направлению, можно снять весь цикл перемагничивания стали машины.

Практически восходящая и нисходящая ветви магнитной характеристики имеют крайне незначительное расхождение, и за основную характеристику принимается средняя зависимость (кривая 3 ).

На изо, б показаны характеристики холостого хода, снятые при различной частоте вращения якоря генератора.

Вращению якоря машины с номинальной частотой nн , указанной в паспорте генератора, соответствует кривая 1 . Для всех машин нормального типа точка номинального напряжения (точка А ) находится на перегибе магнитной характеристики.

Выбор точки номинального напряжения на линейном участке магнитной характеристики приводит к резким колебаниям напряжения на зажимах генератора при нагрузке, так как незначительные колебания магнитодвижущей силы вызывают резкое изменение эдс.

Выбор этой точки на пологом участке магнитной характеристики приводит к ограничению регулирования напряжения на зажимах генератора, так как для изменения эдс требуются очень большие изменения тока возбуждения.

При частоте вращения, отличной от номинальной частоты вращения якоря генератора, меняется характеристика холостого хода, так как эдс пропорциональна частоте. При n' > n н характеристика холостого хода расположится выше (кривая 2 ), а при n' < n н - ниже (кривая 3 ), чем при номинальной частоте вращения.

Следовательно, при изменении частоты вращения якоря точка номинального напряжения окажется либо на линейном (точка В ), либо на пологом (точка С ) участке магнитной характеристики, что вызывает изменение всех характеристик генератора. Поэтому первичный двигатель для вращения якоря генератора надо выбирать так, чтобы его частота вращения была близкой к номинальной частоте генератора.

Для генераторов параллельного возбуждения при холостом ходе ток в якоре равен току возбуждения ( I = Iв ). Так как этот ток составляет малую величину (несколько процентов номинального тока генератора), то напряжение на зажимах машины при холостом ходе будет примерно равным эдс и характеристика холостого хода этого генератора практически совпадет с характеристикой генератора независимого возбуждения.

Однако весь цикл перемагничивания в генераторах параллельного возбуждения снять нельзя, так как при изменении направления тока в обмотке возбуждения магнитный поток ее будет направлен встречно потоку остаточного магнетизма и самовозбуждение генератора окажется невозможным.