 |
Классификация и рабочие характеристики генераторов постоянного тока
|
|
|
|
Возбуждение генераторов постоянного тока может осуществляться либо за счет электроэнергии постоянного источника питания (независимое возбуждение), либо за счет электроэнергии, вырабатываемой в якоре самого генератора (самовозбуждение).
Наибольшее распространение в наземных подвижных объектах получили генераторы с самовозбуждением, которые в зависимости от способа соединения обмотки возбуждения делятся на генераторы: с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением.
В качестве источника электроэнергии на серийных танках и БМП применяются генераторы постоянного тока с параллельным возбуждением.
Напряжение на клеммах генератора такого типа определяется из уравнения:
.
Обмотка возбуждения присоединена непосредственно к зажимам якоря и величина тока возбуждения пропорциональна напряжению генератора:
.
Этим выражением определяется электрическая связь между обмоткой возбуждения и якорем.
Напряжение на зажимах генератора является общим для нагрузки и цепи возбуждения. Следовательно, ток возбуждения генератора 
должен составлять незначительную часть тока якоря 
, определяемого по первому закону Кирхгофа уравнением:
.
Обычно ток возбуждения генератора принимают равным 
. При этом такое же соотношение будет соблюдаться между мощностью, расходуемой якорем на возбуждение 
, и мощностью, отдаваемой генератором во внешнюю цепь 
, т.е. 
, что является необходимым условием для получения наиболее высоких значений коэффициента полезного действия.
Условия самовозбуждения
В полюсах каждого генератора должен быть остаточный магнитный поток 
, составляющий обычно 2…5% от номинального магнитного потока 
(первое условие самовозбуждения).
|
|
|
Если якорь генератора привести во вращение, то в обмотках якоря, пересекающих магнитное поле остаточного магнетизма, будет индуцироваться соответствующая ЭДС 
Вследствие этого по обмотке возбуждения, присоединенной к зажимам якоря, потечет ток, который создает свой магнитный поток.
Увеличение магнитного потока, в свою очередь, приведет к возрастанию величины индуцируемой ЭДС и, следовательно, тока возбуждения.
Процесс нарастания тока возбуждения и магнитного потока будет происходить до тех пор, пока в генераторе не наступит равновесие.
Рассмотренный процесс самовозбуждения возможет лишь тогда, когда создаваемые током возбуждения магнитодвижущая сила 
и соответствующий магнитный поток 
совпадут по направлению с потоком остаточного магнетизма (второе условие самовозбуждения).
В противном случае при встречном действии этих потоков остаточный магнитный поток будет уничтожен и самовозбуждение генератора прекратится.
При совпадении направлений магнитного потока остаточного магнетизма и потока , создаваемого магнитодвижущей силой полюсов, напряжение генератора постепенно увеличивается. Если генератор не включен на внешнюю нагрузку, то по его якорю протекает ток возбуждения. В этом случае процесс изменения напряжения на зажимах генератора может быть описан уравнением:
,
где 
– напряжение на клеммах генератора В;
– полное сопротивление цепи возбуждения, Ом;
– ЭДС самоиндукции, В;
– индуктивность цепи возбуждения, ГН;
– ток цепи возбуждения, А.
Максимальное напряжение генератора 
определяется величиной сопротивления цепи возбуждения. Поэтому сопротивление обмотки возбуждения генератора с параллельным возбуждением должно быть значительным, что обеспечивают полюсные катушки, выполненные из относительно тонкого привода с большим числом витков 
.
|
|
|
Одновременно увеличение сопротивления обмотки возбуждения приводит к тому, что уменьшается величина напряжения самовозбуждения, т.к.
.
Таким образом, для самовозбуждения генератора необходимо, чтобы сопротивление его цепи возбуждения не превышало критического значения (третье условие самовозбуждения).
Независимо от способа возбуждения генераторы постоянного тока характеризуются следующими параметрами:
номинальная мощность 
;
номинальное напряжение 
;
номинальный ток внешней цепи 
;
номинальная частота вращения 
;
номинальный ток возбуждения 
.
Зависимость одного из параметров генератора от какого-либо другого при неизменных остальных параметрах называется характеристикой генератора.
Такие характеристики обычно изображаются графически соответствующими кривыми и широко используются при анализе работы генераторов.
Наибольший практический интерес для оценки свойств танковых генераторов представляет семейство характеристик: холостого хода, внешних, регулировочных и реостатных.
|
|
|
