7.5. Контрольные вопросы
1) Почему сумма напряжения на зажимах генератора и падения напряжения в цепи якоря оказывается меньше ЭДС при данном токе возбуждения?
2) Что означает понятие "реакция якоря"?
3) В чем заключается различие продольной и поперечной реакции якоря?
4) В чем заключается действие продольной (поперечной) реакции якоря?
5) Какое основное допущение принято при построении рабочих характерис-тик генератора с помощью реактивного треугольника?
6) Как будет проходить внешняя характеристика, если ее построить при большем (меньшем) токе возбуждения?
7) Как будет проходить регулировочная характеристика, если ее построить при большем (меньшем) напряжении?
8) Как располагаются нагрузочные характеристики для различных значений тока якоря?
9) Чем отличается внутренняя нагрузочная характеристика от нормальной?
Лабораторная работа 8
ИСПЫТАНИЯ ГЕНЕРАТОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА
С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ И СМЕШАННЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ
Ц е л ь р а б о т ы: ознакомиться с устройством генератора, схемой вклю-чения, приобрести опыт исследования его свойств по основным характеристикам
[1, c. 51–61, 75, 233–256; 2, c. 27–39, 90–93, 99–108, 179–195; 3, c. 113–139, 155–156].
8.1. Некоторые положения теории
Генераторы параллельного и смешанного возбуждения относятся к группе генераторов с самовозбуждением. Отличительной особенностью их является включение обмотки возбуждения параллельно якорю. В этом случае ток возбуждения оказывается в зависимости от напряжения на зажимах генератора:
(28)
где Rв – полное сопротивление цепи возбуждения;
rв – собственное сопротивление обмотки возбуждения;
Rр – сопротивление регулировочного реостата в цепи возбуждения.
Принцип самовозбуждения заключается в том, что под действием слабого остаточного магнитного потока в обмотке якоря наводится незначительная остаточная ЭДС, которая вызывает появление незначительного тока возбуждения. Этот ток, в свою очередь, вызывает увеличение магнитного потока и, следовательно, ЭДС и тока возбуждения. В связи с этим напряжение на зажимах генератора лавинообразно нарастает.
Процесс самовозбуждения протекает лишь при соблюдении определенных условий. Причинами отказа могут быть:
– обрыв цепи возбуждения;
– слишком большое сопротивление в цепи возбуждения, больше критичес-кого для данной частоты вращения;
– слишком большая нагрузка, малое сопротивление в цепи якоря;
– недостаточная частота вращения при данном сопротивлении цепи возбуждения;
– неправильное включение обмотки возбуждения, магнитный поток возбуж-дения направлен встречно остаточному;
– отсутствие остаточного потока.
Зависимость тока возбуждения от напряжения на зажимах генераторов пос-тоянного тока с параллельным возбуждением приводит к большему процентному изменению напряжения. Внешние характеристики имеют меньшую жесткость, чем у генераторов с независимым возбуждением. Для компенсации этого фактора в цепь якоря часто включается подмагничивающая обмотка последовательного возбуж-дения. В этом случае говорят о генераторах со смешанным возбуждением, ЭДС которых
Eа = Cеn(Фш ± Фс), (29)
где Фш и Фс – соответственно магнитные потоки параллельной (шунтовой) и пос-ледовательной (сериесной) обмоток возбуждения.
Знак плюс в (29) говорит о согласном включении обмоток возбуждения. При этом основную роль в создании потока возбуждения играет шунтовая обмотка, сериесная же является вспомогательной, для компенсации снижения напряжения с ростом тока якоря.
Встречное включение обмоток (знак минус в (29)) приводит к более резкому снижению напряжения. Это явление используют лишь в некоторых специальных машинах.