 |
Внешняя и регулировочная характеристики генератора независимого возбуждения.
|
|
|
|
Внешняя характеристика. Эта характеристика является основной эксплуатационной характеристикой генератора. Она показывает, как изменяется напряжение на выводах машины U при возрастании тока Нагрузки I=Iа, если при этом на цепь возбуждения не оказывается никакого воздействия. Для генератора независимого возбуждения внешняя характеристика U=f(I) снимается при Iв =const.
Исходной точкой для снятия внешней характеристики является точка, когда при номинальном токе нагрузки I=Iном на выходах генератора установлено номинальное напряжение Uном (рис. 6). Напряжение меняют, регулируя ток возбуждения Iв, а ток I меняют, регулируя сопротивление резистора Rнг (рис. 1,а).
Ток возбуждения, соответствующий U=Uном при I=Iном, называется номинальным током возбуждения Iв,ном. В процессе снятия внешней характеристики этот ток поддерживается постоянным. Начиная от исходной точки ток нагрузки постепенно уменьшается до нуля. Напряжение генератора при этом увеличивается, так как при уменьшении тока Iа уменьшаются падение напряжения в цепи якоря и размагничивающее действие реакции якоря. При холостом ходе U=U0 (рис. 6).
По внешней характеристике определяют изменение напряжения ΔU Обычно его выражают в процентах номинального напряжения:
ΔU %=((U0.- Uном)/Uном)*100,
(9)
Изменение напряжения ΔU для генераторов независимого возбуждения составляет 10-15 %• На рис. 7. Показана внешняя характеристика генератора независимого возбуждения при изменении нагрузки от режима холостого хода до режима короткого замыкания. Ток короткого замыкания Ik у таких генераторов составляет 5-10Iном.
Регулировочная характеристика. Как следует из рассмотрения внешних характеристик генератора независимого возбуждения, при Iв=const напряжение на выводах генератора с изменением нагрузки не остается постоянным. Для того чтобы сохранить напряжение неизменным, необходимо регулировать ток возбуждения. Закон регулирования тока возбуждения с целью сохранения постоянства напряжения при изменении нагрузки дает регулировочная характеристика, представляющая собой зависимость Iв = f(I) при U=Uном=const. Регулировочная характеристика показана на рис. 8. Начинают снимать ее в режиме холостого хода, когда I = 0. При увеличении тока нагрузки ток возбуждения Iв необходимо несколько увеличить, чтобы скомпенсировать уменьшение напряжения из-за падения напряжения и размагничивающего действия реакции якоря.
|
|
|
Энергетическая диаграмма генератора НВ.
, 
- магнитный поток при хх генератора
, 
, 
- потери в меди якоря
- потери в щеточном контакте на пару разно полярных щеток
- потери на возбуждение, где rb сопротивление ОВ
- потери в стали, которые обусловлены перемагничиванием в Эм на вихревые токи и гистерезисные
- электромагнитные потери
Настройка коммутации в машинах с дополнительными полюсами путем снятия безыскровых зон (Методика снятия безыскровых зон, причина сужения зоны по мере роста тока нагрузки, расчет корректировочного числа витков дополнительных полюсов).
Сущность состоит в том, что обмотку дополнительных полюсов подпитывают от особого источника постоянного тока и снимают подпиточные кривые, которые позволяют выявить зону безыскровой работы и необходимой точностью определить оптимальное число витков добавочного полюса или величину воздушного зазора под добавочным полюсом. Снятие кривых подпитки начинают с холостого хода, когда ток якоря равен нулю. Подпитывая добавочные полюса сначала в одном, а затем в другом направлении (за счет изменения направления тока подпитки) можно установить величину тока подпитки, при котором начнется первое заметное на глаз искрение. Причиной искрения является ЭДС вращения 
, создаваемое в коммутируемой секции полем добавочных полюсов. Если пренебречь явлением гистерезиса, то подпиточные токи различных знаков, вызывающие искрение под щетками при холостом ходе 
, должны быть равны.
|
|
|
Неравенство токов говорит о смещении щеток с линии геометрической нейтрали. Если бы машина имела поле добавочных полюсов, которое создавало ЭДС, уравнивающую ЭДС 
, и пренебрегая влиянием плотности тока на сопротивление щетка-коллектор, то кривые подпитки имели бы вид двух прямых, параллельных оси абсцисс, находящихся от нее на одинаковом расстоянии как в своей положительной, так и отрицательной ветви (прерывистые линии на рисунке а).
Однако у реальной машины даже при оптимальной настройке дополнительных полюсов имеются секции, у которых 
. Поэтому при токе якоря, не равном нулю, для секций у которых 
, в случае подпитки добавочный ток 
может быть записан:
,
,
где 
дополнительная ЭДС коммутируемой секции, возникающая под действием тока подпитки и отпитки.
Таким образом, в отличии от режима холостого хода определяющим в появлении искрения при подпитке будут секции, у которых 
а при отпитке секции, у которых 
Поэтому для появления искрения требуются уже меньшие подпиточные токи (за счет того, что 
) по отношению к случаю . Кроме этого по мере роста нагрузочного тока повышается плотность тока под щетками, уменьшается удельное сопротивление перехода щетка- коллектор (
) и при постоянстве суммарной ЭДС коммутируемого контура ток и энергия в контуре возрастают. Поэтому для получения искрения требуется меньший ток подпитки, чем в случае 
.
-корректировка числа витков доп. полюсов
- корректировка воздушного зазора
|
|
|
