Внешняя характеристика генератора: Внешняя характеристика генератора — Энциклопедия по машиностроению XXL

Внешняя характеристика генератора — Энциклопедия по машиностроению XXL

На фиг. 1 представлена механическая характеристика электропривода постоянного тока. Величина коэффициентов т и щ определяет коэффициент заполнения и форму характеристики. При этом коэффициентом определяется жесткость внешней характеристики генератора, а коэффициентом т — начало размагничивания аЬ и Ьс представляют собой отрезки прямых, образующих в совокупности закон изменения скорости от момента расчетные параметры рабочих движений, необходимо знать не только ш= =/ (М), но и Л1 = ф (t).  [c.96]











Внешние характеристики генератора приведены на фиг. 9 для трёх положений тра-  [c.278]

Внешние характеристики генератора для трёх положений магнитного регулятора приведены на фиг. 15.  [c.282]

Внешние характеристики генератора для трёх ступеней грубой регулировки и двух значений сопротивления регулировочного реостата приведены на фиг. 21.  [c.283]

Затем следует выбрать угол наклона прямой напряжения цепи шунтовой обмотки. Как было указано, чем меньше этот угол, тем более выпуклой будет внешняя характеристика генератора и меньше точность регулирования. Пусть угол наклона будет несколько больше угла наклона характеристики холостого хода, например, по прямой ОА.  [c.589]

На фиг. 8 приведены типичные внешние характеристики генераторов постоянного тока а — генератора с параллельным возбуждением генератора со смешанным возбуждением.  [c.384]

На суппорте токарного станка закрепляют наплавочную головку (ОКС-6569 или ОКС-1252). Для питания дуги используют источники постоянного тока с жесткой внешней характеристикой (генераторы АНД-500/250, выпрямители ВС-300 и ВС-600, преобразователи ПД-305 и ПСГ-500).  [c.138]

Для вибродуговой наплавки применяют источники питания с жесткой внешней характеристикой генераторы АДН-500/250, выпрямители ВС-300, ВС-600, преобразователи ПД-305, ПСГ-500, а также дроссели типа А-780 или А-855 конструкции ИЭС им. Е.О. Патона, дроссели РСТЭ-24 или РСТЭ-34 от сварочных трансформаторов СТЭ-24, СТЭ-34 или дроссельную обмотку трансформатора СТН-500. При использовании указанных дросселей для получения нужного значения индуктивности следует сделать отводы от верхнего ряда обмотки через один-два витка для последующей их коммутации.  [c.301]

Сварочный генератор должен обладать хорошими динамическими свойствами, т. е. генератор должен обеспечивать получение крутопадающей характеристики (кривая 2, рис. 188). Такая форма внешней характеристики генератора обеспечивает взаимосвязь со статической характеристикой дуги (кривая 3, рис. 188). Характеристика генератора (кривая 2) в двух точках пересекает характеристику электрической дуги (кривая 5) в точке А происходит возбуждение дуги, а в точке Л1 обеспечивается устойчивое горение дуги.  [c.463]

При значительных колебаниях напряжений питающей сети для автоматической сварки под флюсом следует применять постоянный ток, получаемый от электросварочных преобразователей, так как статические внешние характеристики генератора почти не зависят от колебаний напряжения сети, питающей электродвигатель сварочного преобразователя.  [c.149]

При полуавтоматической сварке и наплавке порошковой проволокой применяются специальные полуавтоматы, например А-765, которые комплектуются источниками питания с жесткой внешней характеристикой — генераторами ПСГ-500 или выпрямителями ВС-600.  [c.240]

Сварочные генераторы по устройству и характеристикам отличаются от обычных генераторов, применяемых для силовых установок и освещения. Сварочный генератор должен обладать хорошими динамическими свойствами, т. е. обеспечивать получение крутопадающей характеристики (см. кривые 1 и 2, рис. 156). Такая форма внешней характеристики генератора обеспечивает взаимосвязь со статической характеристикой дуги (кривая 3, рис. 156). Кривая 2 в двух точках  [c.308]

По графику v J) для тока 7тш находят относительное значение максимальной скорости движения в режиме полного поля тяговых электродвигателей и при полном использовании мощности дизеля max- Величину /min определяют по внешней характеристике генератора (рис. 220).  [c.333]

Рассчитываем внешнюю характеристику генератора, принимая параллельное соединение электродвигателей  [c.337]

Для этого случая безразмерная внешняя характеристика генератора была показана на рис. 220 при /г [c.338]

На фиг. 9 представлены внешние характеристики генератора с расщепленными полюсами. Стационарные сварочные генераторы типа СМГ состоят из генератора и двигателя, соединенных эластичной муфтой и смонтированных на общем основании.  [c.66]

Внешние характеристики генератора СГП-1 в зависимости от положения сердечника регулятора приведены на фиг. 13. Клеммовая доска генератора имеет три клеммы (- -) у и (—). К крайним клеммам присоединяют сварочные провода. Клемму у соединяют с одноименной клеммой другого генератора этой же марки в случае параллельной работы генераторов.  [c.72]

Нагрузка генератора. В магнитной системе генератора действуют два потока поток независимой обмотки и поток последовательной обмотки Ф , которые направлены встречно. При увеличении тока нагрузки поток увеличивается, вследствие чего результирующий поток магнитной системы генератора уменьшается, что приводит к уменьшению напряжения генератора этим самым создается падающая внешняя характеристика генератора.  [c.74]

Внешняя характеристика генератора является жесткой. Напряжение при холостой работе и при нагрузке не изменяется и составляет 80- Ю в.  [c.116]

В этом идеальном случае внешняя характеристика генератора представлена равнобокой гиперболой (рис. 9, кривая А). Такая характеристика не может быть беспредельной. Практически она осуществима в некотором диапазоне нагрузки от /щщ до /щах- При токах, меньших /щщ действует ограничение напряжения i/max по условиям насыщения магнитной цепи генератора (участок а—б). Значение / ах обусловлено допустимым тепловым состоянием ма-, шины (участок б—г). Для машин постоянного тока необходимо учитывать также и ограничения условиям коммутации. Для сохранения постоянства мощности и возможно большем диапазоне внешней, т. е. тяговой нагрузки тепловоза, желательно, чтобы диапазон /щщ—был как можно шире. Однако, устанавливая границы работы по гиперболической внешней характеристике, необходимо руководствоваться и технико-экономическими показателями.  [c.11]

На большинстве мощных тепловозов применяется независимое возбуждение генератора, а изменение магнитного потока по закону, обеспечивающему гиперболический вид внешней характеристики генератора, осуществляется средствами автоматического регулирования тока возбуждения. На тяговых единицах малой и средней мощности применяют и генераторы смешанного возбуждения (например, на ТУ2). Приближение характеристики к требуемому виду достигается подбором характеристик всех звеньев энергетической цепи.  [c. 12]

Для генераторов, в системе возбуждения которых действует единый магнитный поток, хотя бы и создаваемый несколькими обмотками возбуждения, невозможно получить характеристику потока Ф = / (/), обеспечивающую гиперболическую внешнюю характеристику генератора. Такая характеристика получается, если в обмотке якоря машины суммируются две э. д. с., из которых одна постоянна по значению и направлению (линия /), а вторая (кривая 2) изменяется с изменением нагрузки машины не только по значению, но и по направлению (рис. 10, а). Нужные количественные значения результирующей э. д. с. (кривая 3) получаются путем расчета параметров системы возбуждения noj данным требуемой внешней характеристики генератора (рис. 10, б).  [c.12]

Формирование требуемого закона регулирования возбудителя СГ происходит в селективном узле СУ. Здесь собираются все сигналы состояния энергетической цепи тепловоза и производится их дозировка в соответствии с режимом нагрузки. Как и в системе с амплистатом возбуждения (см. рис. 13), основными сигналами, определяющими вид внешней характеристики генератора, являются сигналы по току генератора и по его напряжению от ТПТ и ТПН. (Практически с целью защиты от боксования на современных тепловозах устанавливается не один, а несколько ТПТ.) Сигнал по нагрузке дизеля через ИД (см. рис. 18) объединяет регулирование дизеля и генератора. Уровень напряжения в соответствии с мощностью дизеля по позициям управления задается частотным датчиком БЗВ.  [c.17]

Регуляторы мощности. Гиперболическая внешняя характеристика генератора, получаемая при помощи специальных возбудителей или магнитных усилителей, не обеспечивает достаточно полного использования мощности дизеля по следующим причинам  [c.126]

В схемах с магнитными усилителями температурные и гистерезисные влияния практически отсутствуют, однако в этих схемах взамен гиперболической получается прямолинейная характеристика. В любой схеме включение и выключение нагрузок собственных нужд (компрессора, вентилятора холодильника), а также параметры окружающего воздуха изменяют свободную мощность дизеля, которую он может отдавать в электропередачу в то же время внешняя характеристика настраивается на одно заранее установленное значение мощности. Поэтому в процессе работы тепловоза требуется корректировка внешней характеристики генератора с тем, чтобы в любом случае свободная мощность дизеля полностью использовалась для целей тяги. Эту задачу выполняют узлы дополнительного автоматического регулирования мощности дизель-генератора.  [c.126]

Универсальные сварочные преобразователи. Такие преобразователи обеспечивают получение падающих и жестких внешних характеристик. Преобразователь типа ПСУ- 500 снабжен четырехиолюоным сварочным генератором с независимым возбуждением и последовательной размагничивающей обмоткой, которая дает возмож- ость получить крутопадающие. внешние характеристики генератора. При отключенной последовательной обмотке возбуждения генератор имеет жесткие внешние характеристики. Преобразователь ПСУ-500 предназначен для работы на токах 120—600А при поминальном сварочном токе 500А и напряжении 40В, коэффициент мощности— 0,9, масса—540 кг.  [c.64]

Из выражения (23) также следует, что сила тяги тепловоза зависит от параметров электрической передачи [1 , Лд) и что внешняя характеристика генератора U = f (/j. ) должна иметь гиперболический вид, т. е. = onst с тем, чтобы обеспечить постоянство мощности генератора. Выполнение этого условия достигается специальной системой возбуждения главного генератора, которая обеспечивает получение напряжения, обратно пропорциональное току, вырабатываемому генератором. Получение гиперболической характеристики силы тяги соответствует требованию о сохранении постоянства мощности дизеля в определенном диапазоне скоростей вращения якоря тягового электродвигателя. При больших скоростях и соответственно при малых токах наступает ограничение по возбуждению генератора, и его мощность падает. Тогда прибегают к изменению схемы включения тяговых электродвигателей или их шунтировке (ослаблению магнитного поля) для увеличения тока генератора и сохранения тем самым постоянства мощности дизеля в более широком интервале скоростей. Требование об изменении направления вращения тяговых электродвигателей для изменения направления хода локомотива выполняется за счет переключения полюсов в реверсоре.  [c.26]

Возьмем, например, точку 1 на внешней характеристике генератора, которой соответствуют напряжение 11 1 и ток 1 . По этим величинам, зная схему соединения тяговых электродвигателей, нетрудно определить соответствующие значения напряжения /д1 и тока /д тяговых электродвигателей. По электромеханической характеристике (см. рис. 12) для найденной величины /д определяем число оборотов якоря тягового электродвигателя щ, его вращающий момент М1 и к. п. д. Т1д1.  [c.32]

По выражению (193) строят безразмерную, требуемую внешнюю характеристику генератора (рис. 220) в зоне ограничения мощности первичного двигателя. При ее построении значения 1г выбирают произвольно, а соответствующие нм величины г г покажут средние значения к. п. д. для генераторов мощностью 700—2000 кет. При этом Цг = Цгоо при7г = 1.  [c.330]

Магнитную систему генератора рассчитывают на максимальное напряжение t/г max = (1,5-Н 1,6) 7гоо. Из этого условия строят внешнюю характеристику генератора в зоне ограничения по напряжению.  [c.331]

В действительности напряжение на зажимах электродвигателя изменяется в соответствии с внешней характеристикой генератора. Значение F практически не зависит от напряжения, поэтому 1 а jiepeM HHoe напряжение пересчитывают только зависимость v(I). Так как скорость примерно пропорциональна ве-332  [c.332]

При горении дуги в обмотке якоря протекает сварочный ток и создает магнитный поток обмоткой якоря Ф , который направлен противоположно потоку поперечных полюсов Ф . Поэтому с увеличением тока нагрузки геиератора поток, действующий в поперечных полюсах, уменьшается, в связи с чем уменьшается напряжение на главных щетках а—б генератора, т. е. создается падающая внешняя характеристика генератора. При этом магнитный поток главных полюсов не изменяется, так как полюсы благодаря вырезам имеют максимальное магнитное насыщение уже при действии только потока главных полюсов, и поэтому  [c. 63]

Наличие последовательной обмотки, поток которой направлен согласованно с потоком параллельной обмотки, исключает уменьшени напряжения при увеличении тока нагрузки. Практически напряжение генератора при работе остается неизменным. Поэтому внешняя характеристика генератора является вполне пригодной для независимой работы нескольких сварочных постов, питающихся от такого генератора.  [c.83]

Одним из критериев оценки качеств электрической передачи и системы ее регулирования является мера приближешя внешней характеристики генератора к виду гиперболы. Практически это зависит от средств и способов регулирования напряжения генератора при данной характеристике его намагничивания.  [c.12]

Как показано ранее, напряжение регулируется изменением магнитного потока генератора. Для установления возможности такого изменения необходимо учитывать и естественный вид внешней характеристики генератора. Характеристики генераторов постоянного тока зависят оттипа их возбуждения 11 . Сопоставляя характеристики генераторов с различными системами возбуждения с идеальной внешней характеристикой тепловозного генератора, можно установить, что ни один из видов возбуждения не обеспечивает получения характеристики требуемого вида.  [c.12]

Внешняя характеристика генератора — Справочник химика 21

    Внешние характеристики генераторов НД-5000/2500, имеющих отдельные возбудители, отличаются более пологим видом, и в них падение напряжения в зависимости от изменения нагрузки во внешней цепи составляет не более 17—20%. [c.26]

    Настройка внешних характеристик генераторов [c.324]

    Генератор МПТ-99/47. На тепловозе ТЭЗ независимая обмотка возбуждения тягового генератора питается от возбудителя, возбуждение которого создается тремя обмотками независимой, параллельной и дифференциальной. Внешнюю характеристику генератора регулируют согласованным действием всех трех обмоток. Настройку характеристики производят в такой последовательности. Устанавливают выключатель автоматического регулирования мощности в положение Отключено . Прогревают обмотку возбуждения (и обмотку добавочных полюсов) генератора до температуры 70—80 °С при нагрузке 1000—1200 А на XIV—XVI позициях контроллера. Температуру обмоток определяют по методике, изложенной в Правилах текущего ремонта. Проверяют отношение между током тягового генератора и током в дифференциальной обмотке возбудителя, которое должно быть в пределах 38—45 (регулируют резистором СВ диф). Регулируют ток в параллельной (1,2 А) и независимой (3— 3,8 А) обмотках возбудителя. Проверяют в исходной точке (2400 А) [c.326]






    В этом идеальном случае внешняя характеристика генератора представлена равнобокой гиперболой (рис. 9, кривая А). Такая характеристика не может быть беспредельной. Практически она осуществима в некотором диапазоне нагрузки от /щщ до /щах- При токах, меньших /щщ действует ограничение напряжения i/max по условиям насыщения магнитной цепи генератора (участок а—б). Значение / ах обусловлено допустимым тепловым состоянием ма-, шины (участок б—г). Для машин постоянного тока необходимо учитывать также и ограничения условиям коммутации. Для сохранения постоянства мощности и возможно большем диапазоне внешней, т. е. тяговой нагрузки тепловоза, желательно, чтобы диапазон /щщ—был как можно шире. Однако, устанавливая границы работы по гиперболической внешней характеристике, необходимо руководствоваться и технико-экономическими показателями. [c.11]









    На большинстве мощных тепловозов применяется независимое возбуждение генератора, а изменение магнитного потока по закону, обеспечивающему гиперболический вид внешней характеристики генератора, осуществляется средствами автоматического регулирования тока возбуждения. На тяговых единицах малой и средней мощности применяют и генераторы смешанного возбуждения (например, на ТУ2). Приближение характеристики к требуемому виду достигается подбором характеристик всех звеньев энергетической цепи.  [c.12]

    Для генераторов, в системе возбуждения которых действует единый магнитный поток, хотя бы и создаваемый несколькими обмотками возбуждения, невозможно получить характеристику потока Ф = / (/), обеспечивающую гиперболическую внешнюю характеристику генератора. Такая характеристика получается, если в обмотке якоря машины суммируются две э. д. с., из которых одна постоянна по значению и направлению (линия /), а вторая (кривая 2) изменяется с изменением нагрузки машины не только по значению, но и по направлению (рис. 10, а). Нужные количественные значения результирующей э. д. с. (кривая 3) получаются путем расчета параметров системы возбуждения noj данным требуемой внешней характеристики генератора (рис. 10, б). [c.12]

    Регуляторы мощности. Гиперболическая внешняя характеристика генератора, получаемая при помощи специальных возбудителей или магнитных усилителей, не обеспечивает достаточно полного использования мощности дизеля по следующим причинам  [c. 126]

    В схемах с магнитными усилителями температурные и гистерезисные влияния практически отсутствуют, однако в этих схемах взамен гиперболической получается прямолинейная характеристика. В любой схеме включение и выключение нагрузок собственных нужд (компрессора, вентилятора холодильника), а также параметры окружающего воздуха изменяют свободную мощность дизеля, которую он может отдавать в электропередачу в то же время внешняя характеристика настраивается на одно заранее установленное значение мощности. Поэтому в процессе работы тепловоза требуется корректировка внешней характеристики генератора с тем, чтобы в любом случае свободная мощность дизеля полностью использовалась для целей тяги. Эту задачу выполняют узлы дополнительного автоматического регулирования мощности дизель-генератора. [c.126]

    Очередность поступления в БУВ сигналов по току и напряжению генератора определяется состоянием каналов I, II и III. Через канал I поддерживается примерно постоянным максимальный ток генератора через канал III— максимальное напряжение. При действии канала //, т. е. при поступлении сигналов по току и по напряжению генератора, формируется средняя часть внешней характеристики синхронного генератора СГ. В канал // включен потенциометр СИД индуктивного датчика. Действием снимаемого с него сигнала, характеризующего режим нагрузки дизеля, внешняя характеристика генератора располагается около прямых БВ и Б В» по кривой гиперболического вида Б В (см. рис. 22). [c.186]

    Согласно известным функциональным схемам автоматического регулирования необходимо при регулировании ванн в случае изменения происходящих в них процессов воздействовать на источник питания их электрической энергией. Поэтому в любой выбранной схеме автоматического регулирования должна быть обратная связь между объектом регулирования и генератором энергии. Таким образом, выбор схемы автоматического регулирования зависит целиком от способа токораспре-деления и питания ванн постоянным током. Внешняя характеристика генератора не должна быть при [c. 114]

    Генератор ГП-311. Перед настройкой внешней характеристики генератора ГП-311 снимают крышку объединенного регулятора, устанавливают эксцентрик 7 (рис. 157) в положение 10 ч, а метку на траверсе 5 — против 9—10-го деления и на нулевой позиции подключают регулировочную обмотку амплистата. На XV позиции нагружают генератор током 1800—2000 А, при этом напряжение генератора не должно превышать 750 В, а якорь индуктивного [c.324]

    Одним из критериев оценки качеств электрической передачи и системы ее регулирования является мера приближешя внешней характеристики генератора к виду гиперболы. Практически это зависит от средств и способов регулирования напряжения генератора при данной характеристике его намагничивания. [c.12]

    Как показано ранее, напряжение регулируется изменением магнитного потока генератора. Для установления возможности такого изменения необходимо учитывать и естественный вид внешней характеристики генератора. Характеристики генераторов постоянного тока зависят оттипа их возбуждения 11 . Сопоставляя характеристики генераторов с различными системами возбуждения с идеальной внешней характеристикой тепловозного генератора, можно установить, что ни один из видов возбуждения не обеспечивает получения характеристики требуемого вида. [c.12]

    Формирование требуемого закона регулирования возбудителя СГ происходит в селективном узле СУ. Здесь собираются все сигналы состояния энергетической цепи тепловоза и производится их дозировка в соответствии с режимом нагрузки. Как и в системе с амплистатом возбуждения (см. рис. 13), основными сигналами, определяющими вид внешней характеристики генератора, являются сигналы по току генератора и по его напряжению от ТПТ и ТПН. (Практически с целью защиты от боксования на современных тепловозах устанавливается не один, а несколько ТПТ.) Сигнал по нагрузке дизеля через ИД (см. рис. 18) объединяет регулирование дизеля и генератора. Уровень напряжения в соответствии с мощностью дизеля по позициям управления задается частотным датчиком БЗВ. [c.17]

    Основным требованием, предъявляемым к амплистату возбуждения и регулирования тепловозного генератора, является формирование программы регулирования, обусловленной внешней характеристикой генератора, и выполнение ее с необходимым коэффициентом усиления, точностью и быстродействием. [c.174]

    Четвертая обмотка управления амплистата ОС выполняет роль, не относящуюся к формированию внешней характеристики генератора. Она включена на вторичную обмотку стабилизирующего трансформатора СТР. Первичная обмотка СТР включена через резистор на напряжение возбудителя. Во вторичной обмотке СТР э. д. с. наводится только при колебаниях напряжения В, что имеет место при переходных режимах, которые могут возникать например, при резком снижении ( сбросе ) или повышении ( набросе ) частоты вращения вала дизеля при переключении позиций.  [c.182]

    Действием БЗВ определяется уровень внешней характеристики генератора на разных позициях управления дизелем. В блоке задания возбуждения происходят и перестройки режима возбуждения тягового генератора в зависимости от состояния энергетической цепи тепловоза, так же как в системах регулирования через амплистат — в цепи задающей обмотки его управления (посмотрите схему возбуждения ТЭ10В). [c.186]

Характеристика холостого хода — стр. 2

ИССЛЕДОВАНИЕ МАШИН ПОСТОЯННОГО
ТОКА

Цель работы: ознакомление с
конструкцией генератора постоянного
тока параллельного возбуждения и снятие
следующих характеристик: холостого
хода; внешней; регулировочной; нагрузочной;
короткого замыкания.

Характеристика
холостого хода

Характеристикой холостого хода
генератора параллельного возбуждения
называется зависимость ЭДС генератора
от тока возбуждения при постоянной
(номинальной) частоте вращения якоря и
отсутствии нагрузки:

при

и
.

При работе генератора параллельного
возбуждения в режиме холостого хода
ток нагрузки равен нулю (I=0),
а ток якоря равен току возбуждения
(I_a=I_B).
В этом случае, пренебрегая реакцией
якоря, т.к. I_B<<I_HOM,
можно считать, что ЭДС генератора равна:

_(2.1)

где U₀
— напряжение генератора в режиме
холостого хода.

Рис. 2.1. Схема генератора постоянного
тока параллельного возбуждения

Схема генератора представлена
рис. 2.1. Первый замер выполняется при
разомкнутой обмотке возбуждения. Затем,
замкнув цепь, увеличивают ток возбуждения,
пока напряжение не достигнет значения
(1,2…1,25)U_HOM.
После этого уменьшают ток возбуждения
и снимают показания приборов.

Характеристика холостого хода
генератора параллельного возбуждения
располагается в первом квадранте и
имеет две ветви: восходящую 1 и нисходящую
2 (рис. 2.2). Нисходящая ветвь, вследствие
возросшего остаточного потока, проходит
несколько выше восходящей Е_ост>Е’_ост.

Рис. 2.2. Характеристики холостого
хода генераторов параллельного и
независимого возбуждения

Характеристика холостого хода
генератора независимого возбуждения
проходит через все квадранты, поскольку
в таком генераторе можно изменить
направление тока в обмотке возбуждения
(кривые 2 и 3). Следует отметить, что в
третьем квадранте ветвь 2 является
восходящей, а 3 — нисходящей. Кривая 2
совместно с кривой 3 образуют гистерезиснуго
петлю, определяющую свойства магнитной
системы генератора.

За расчетную характеристику
холостого хода принимают среднюю линию
между ветвями, проходящую через начало
координат (показано пунктиром). Точка
номинального напряжения обычно лежит
на колене расчетной кривой.

Данные измерений и вычислений
заносят в таблицу 2. 1 и строят характеристику
холостого хода.

Таблица 2.1

Внешняя характеристика

Внешней характеристикой ГПТ
параллельного возбуждения называется
зависимость напряжения генератора от
тока нагрузки при постоянном сопротивлении
цепи возбуждения и номинальной частоте
вращения: U=f(I)
при R_B=const
и п=п_НОМ= const.

Снятие внешней характеристики
возможно:

1. при таком неизменном сопротивлении
   цепи возбуждения, при котором напряжение
   холостого хода равно номинальному;

2. при таком неизменном сопротивлении
   цепи возбуждения, при котором ток
   нагрузки и напряжение равны номинальным
   значениям.

Для определения номинального
изменения напряжения при сбросе нагрузки
и неизменном сопротивлении цепи
возбуждения используют следующее
выражение (рис. 2.3):

, (2.2)

где U₀
— напряжение на холостом ходу после
сброса номинальной нагрузки.

Рис. 2.3. Внешние
характеристики генераторов:

1 — параллельного возбуждения; 2
— независимого возбуждения

При уменьшении сопротивления
нагрузки напряжение генератора
уменьшается (кривая 1, рис. 2.3).
Последнее объясняется следующими
причинами: увеличением внутреннего
падения напряжения R_BI_a;
увеличением размагничивающего действия
реакции якоря; уменьшением тока
возбуждения при снижении напряжения
вследствие первых двух причин. Ток
нагрузки при этом возрастает до
определенного критического значения
I_КР.
Дальнейшее уменьшение сопротивления
приводит к уменьшению тока, т.к. генератор
теряет возбуждение. Когда сопротивление
нагрузки R_нагр=0,
т.е. при коротком замыкании в обмотке
якоря протекает ток, обусловленный
остаточной ЭДС.

ГПТ независимого возбуждения
имеет более жесткую внешнюю характеристику
(кривая 2) и больший ток короткого
замыкания I_КЗ.НВ
по сравнению с ГПТ параллельного
возбуждения (кривая 1). Это объясняется
тем, что в ГПТ независимого возбуждения
ток возбуждения не зависит от сопротивления
нагрузки, т.е. I_B=const.

Потери и КПД генератора

Получаемая от первичного двигателя
механическая мощность Р₁ за
вычетом механических потерь
,
магнитных потерь
,
добавочных потерь
,
потерь в якорной цепи

и потерь на возбуждение
,
преобразуется в электрическую мощность
Р₂ (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Энергетическая диаграмма
ГПТ параллельного возбуждения

Уравнения мощностей имеют
следующий вид:

(2.3)

где Р_ЭМ=ЕI_a
— электромагнитная мощность;

— добавочные потери некомпенсированного
генератора.

Результаты измерений и вычислений
заносят в таблицу 2.2.

Таблица 2.2

Регулировочная
характеристика

Регулировочная характеристика
ГПТ представляет собой зависимость
тока возбуждения I_а
от тока нагрузки I при постоянном и
номинальном напряжении на зажимах
генератора U_НОМ
и номинальной скорости вращения п_ном:
I_B=f(I)
при U=U_HOM=const
и п=п_НОМ=const.

По регулировочной характеристике
можно судить о том, как необходимо
изменять ток возбуждения с изменением
нагрузки, чтобы напряжение на зажимах
генератора оставалось неизменным.

Снятие характеристики производится
следующим образом. При холостом ходе и
номинальной скорости вращения
устанавливается ток возбуждения, при
котором напряжение равно номинальному
значению. Затем, поддерживая неизменной
скорость, увеличивают нагрузку, производя
такое регулирование тока возбуждения,
при котором U=U_HOM=const.

Полученные данные заносят в
таблицу 2.3.

Таблица 2.3

Нагрузочная
характеристика

Зависимость напряжения от тока
возбуждения при неизменной частоте
вращения и неизменном токе нагрузки
называется нагрузочной характеристикой:
U=f(I_В)
при I=const
и п=п_НОМ=const.

Частным случаем нагрузочной
характеристики является характеристика
холостого хода, при которой I=0.

Снятие нагрузочной характеристики
производится следующим образом. На
холостом ходу при п=п_НОМ=const
устанавливают напряжение несколько
превышающее номинальное. Затем подключают
нагрузку и, регулируя её сопротивление,
устанавливают нужный ток из диапазона
(0,5…1)I_HOM. Далее, уменьшают
сопротивление нагрузки и осуществляют
такое уменьшение тока возбуждения, при
котором ток нагрузки остается неизменным.

Данные измерений и вычислений
заносят в таблицу 2.4.

Таблица 2.4

В одних координатных осях строим
расчетную характеристику холостого
хода, нагрузочную характеристику и
реактивный (характеристический)
треугольник (рис. 2.5). Катет треугольника
аb пропорционален
падению напряжения в цепи якоря (R_aI_a),
другой катет bc
пропорционален размагничивающему
действию реакции якоря (в масштабе тока
якоря).

При неизменном токе возбуждения
I_B=I_B.HOM
переход от режима холостого хода I=0
к работе с номинальной нагрузкой I=I_HOM
сопровождается уменьшением ЭДС
(отрезок fd>bd).
Такое снижение ЭДС вызвано
размагничивающим действием реакции
якоря. С другой стороны, ЭДС на холостом
ходу Е₀ (отрезок cg)
и под нагрузкой Е (отрезок bd)
могут быть равны, если компенсировать
действие реакции якоря за счет увеличения
тока возбуждения с I_B0
до I_{B. HOM}.
Разность этих токов (отрезок gd=cb)
представляет собой размагничивающую
МДС реакции якоря, выраженную в масштабе
тока возбуждения.

Рис. 2.5. Нагрузочная характеристика
и реактивный треугольник ГПТ

Характеристика
короткого замыкания

Характеристика короткого
замыкания представляет собой зависимость
тока короткого замыкания I_К
(тока якоря) от тока возбуждения I_B
при номинальной частоте вращения и
напряжении на зажимах генератора, равном
нулю: I_K=f(I_B)
при п=п_НОМ=const
и U=0.

Поскольку при коротком замыкании
напряжение генератора равно нулю, то
характеристика короткого замыкания
может быть снята только при независимом
возбуждении.

При проведении опыта короткого
замыкания для ограничения тока якоря
(I_KI_HOM)
существенно снижают ток возбуждения
(I_B<<I_{B. HOM}).
В силу этого магнитная система генератора
не насыщенна, а характеристика короткого
замыкания прямолинейна.

Рис. 2.6. Характеристика короткого
замыкания

При снятии характеристики
короткого замыкания магнитный поток,
создаваемый обмоткой возбуждения, может
совпадать по направлению с остаточным
потоком или быть направленным против
него. В первом случае при увеличении от
нуля тока возбуждения ток якоря будет
возрастать (кривая 1, рис. 2.6), а во втором
— будет уменьшаться, пройдет нулевое
значение, изменит свой знак и начнет
увеличиваться (кривая 2).

Данные замеров заносят в таблицу
2.5.

Таблица 2.5

Характеристики генераторов постоянного тока | Electriceasy.

com

Как правило, учитываются следующие три характеристики генераторов постоянного тока: (i) характеристика разомкнутой цепи (OCC), (ii) внутренняя или общая характеристика и (iii) внешняя характеристика. Эти характеристики генераторов постоянного тока поясняются ниже.

1. Характеристика разомкнутой цепи (OCC) (E

₀ /I _f )

Характеристика разомкнутой цепи также известна как магнитная характеристика или характеристика насыщения без нагрузки .Эта характеристика показывает соотношение между генерируемой ЭДС на холостом ходу (E ₀ ) и током возбуждения (I _f ) при заданной фиксированной скорости. О.К.К. кривая – это просто кривая намагничивания, и она практически одинакова для всех типов генераторов. Данные для O.C.C. кривая получается при работе генератора без нагрузки и поддержании постоянной скорости. Ток возбуждения постепенно увеличивается, и регистрируется соответствующее напряжение на клеммах. Схема подключения для получения O.C.C.кривая показана на рисунке ниже. Для генераторов с параллельным или последовательным возбуждением обмотка возбуждения отключается от машины и подключается к внешнему источнику питания.

Теперь из уравнения ЭДС генератора постоянного тока мы знаем, что Eg = kɸ. Следовательно, генерируемая ЭДС должна быть прямо пропорциональна потоку поля (и, следовательно, также прямо пропорциональна току поля). Однако, даже когда ток возбуждения равен нулю, генерируется некоторая величина ЭДС (обозначенная OA на рисунке ниже). Эта первоначально индуцированная ЭДС связана с тем, что в полюсах поля существует некоторый остаточный магнетизм.За счет остаточного магнетизма в якоре индуцируется небольшая начальная ЭДС. Эта первоначально индуцированная ЭДС способствует существующему остаточному потоку и, следовательно, увеличивает общий поток поля. Это, следовательно, увеличивает ЭДС индукции. Таким образом, O.C.C. следует прямой линии. Однако по мере увеличения плотности потока полюса насыщаются, и ɸ становится практически постоянным. Таким образом, даже при дальнейшем увеличении I _f ɸ остается постоянным и, следовательно, Eg также остается постоянным. Следовательно, O.C.C. кривая выглядит как характеристика B-H.

На приведенном выше рисунке показана типичная кривая насыщения без нагрузки или характеристики разомкнутой цепи для всех типов генераторов постоянного тока.

2. Внутренняя или общая характеристика (E/I

_a )

Кривая внутренней характеристики показывает зависимость между генерируемой ЭДС под нагрузкой (Eg) и током якоря (I _a ). Генерируемая под нагрузкой ЭДС Eg всегда меньше E ₀ из-за реакции якоря. Eg можно определить, вычитая падение из-за размагничивающего действия реакции якоря из напряжения холостого хода E ₀ .Следовательно, внутренняя характеристическая кривая лежит ниже O.C.C. изгиб.

3. Внешняя характеристика (V/I

_L )

Внешняя характеристическая кривая показывает соотношение между напряжением на клеммах (В) и током нагрузки (I _L ). Напряжение на клеммах V меньше генерируемой ЭДС Eg из-за падения напряжения в цепи якоря. Следовательно, внешняя характеристическая кривая лежит ниже внутренней характеристической кривой. Внешние характеристики очень важны для определения пригодности генератора для той или иной цели.Поэтому этот тип характеристики иногда также называют характеристикой производительности или характеристикой нагрузки .

Кривые внутренних и внешних характеристик показаны ниже для каждого типа генератора.

Характеристики генератора постоянного тока с независимым возбуждением

Если нет реакции якоря и падения напряжения на якоре, то напряжение останется постоянным при любом токе нагрузки. Таким образом, прямая линия AB на приведенном выше рисунке представляет собой зависимость напряжения холостого хода от напряжения.ток нагрузки I _L . Из-за размагничивающего эффекта реакции якоря генерируемая ЭДС под нагрузкой меньше, чем напряжение холостого хода. Кривая AC представляет собой ЭДС Eg, генерируемую под нагрузкой, в зависимости от тока нагрузки I _L , т. е. внутреннюю характеристику (так как I _a = I _L для генератора постоянного тока с независимым возбуждением). Кроме того, напряжение на клеммах меньше из-за омического падения в якоре и щетках. Кривая AD представляет собой зависимость напряжения на клеммах от тока нагрузки, т.е.внешняя характеристика.

Характеристики шунтового генератора постоянного тока

Чтобы определить характеристики внутренней и внешней нагрузки шунтирующего генератора постоянного тока, машине разрешается наращивать напряжение перед подачей какой-либо внешней нагрузки. Для создания напряжения шунтового генератора генератор приводится в движение с номинальной скоростью первичным двигателем. Начальное напряжение индуцируется за счет остаточного магнетизма в полюсах поля. Генератор наращивает напряжение, как поясняет O.C.C. изгиб. Когда генератор набирает напряжение, его постепенно нагружают резистивной нагрузкой и через соответствующие интервалы снимают показания. Схема подключения показана на рисунке ниже.

В отличие от генератора постоянного тока с независимым возбуждением, здесь I _L ≠I _a . Для шунтового генератора I _a = I _L + I _f . Следовательно, внутреннюю характеристику можно легко передать в Eg vs. I _L путем вычитания правильного значения I _f из I _a .

В нормальном рабочем состоянии, когда сопротивление нагрузки уменьшается, ток нагрузки увеличивается. Но по мере того, как мы продолжаем уменьшать сопротивление нагрузки, напряжение на клеммах также падает.Так, сопротивление нагрузки может быть уменьшено до определенного предела, после чего напряжение на клеммах резко падает из-за чрезмерной реакции якоря при очень больших токах якоря и повышенных потерях I ² R. Следовательно, за пределами этого предела любое дальнейшее уменьшение сопротивления нагрузки приводит к уменьшению тока нагрузки. Следовательно, кривая внешней характеристики поворачивает обратно, как показано пунктирной линией на приведенном выше рисунке.

Характеристики генератора серии DC

Кривая AB на приведенном выше рисунке идентична характеристике разомкнутой цепи (O.C.C.) кривая. Это связано с тем, что в генераторах постоянного тока обмотка возбуждения соединена последовательно с якорем и нагрузкой. Следовательно, здесь ток нагрузки аналогичен току возбуждения (т. е. I _L = I _f ). Кривые OC и OD представляют соответственно внутреннюю и внешнюю характеристики. В последовательном генераторе постоянного тока напряжение на клеммах увеличивается с увеличением тока нагрузки. Это связано с тем, что при увеличении тока нагрузки увеличивается и ток возбуждения. Однако выше определенного предела напряжение на клеммах начинает уменьшаться с увеличением нагрузки.Это связано с чрезмерным размагничивающим действием реакции якоря.

Характеристики составного генератора постоянного тока

На приведенном выше рисунке показаны внешние характеристики составных генераторов постоянного тока. Если ампер-витки последовательных обмоток отрегулированы таким образом, что увеличение тока нагрузки вызывает увеличение напряжения на клеммах, то генератор считается перегруженным. Внешняя характеристика генератора с избыточным компаундом показана кривой AB на рисунке выше.
Если ампер-витки последовательной обмотки отрегулированы так, что напряжение на клеммах остается постоянным даже при увеличении тока нагрузки, то генератор называется плоским компаундом.Внешняя характеристика плоского составного генератора показана кривой AC.
Если последовательная обмотка имеет меньшее количество витков, чем требуется для плоского компаунда, то генератор называется недокомпаундным. Внешние характеристики генератора с недостаточным компаундированием показаны кривой AD.

Характеристики генератора постоянного тока с параллельным возбуждением

В генераторах постоянного тока с параллельным возбуждением обмотки возбуждения соединены параллельно с проводниками якоря, как показано на рисунке ниже.В генераторах этого типа ток якоря I _и делится на две части. Одна часть тока шунтирующего возбуждения I _ш протекает через шунтирующую обмотку возбуждения, а другая часть представляет собой ток нагрузки I _L проходит через внешнюю нагрузку.

Три наиболее важные характеристики генераторов постоянного тока с шунтирующей обмоткой обсуждаются ниже:

Магнитная характеристика или характеристика разомкнутой цепи генератора постоянного тока с шунтирующей обмоткой

(Е ₀ ).Для заданного тока возбуждения или тока возбуждения ЭДС, создаваемая без нагрузки E ₀ , изменяется пропорционально скорости вращения якоря. Здесь на диаграмме изображена кривая магнитной характеристики для различных скоростей.

Из-за остаточного магнетизма кривые начинаются с точки А немного выше начала координат О. Верхние части кривых изгибаются из-за насыщения. Сопротивление внешней нагрузки машины должно поддерживаться выше его критического значения, иначе машина не будет возбуждаться или перестанет работать, если она уже находится в движении.AB, AC и AD — уклоны, дающие критические сопротивления при скоростях N ₁ , N ₂ и N ₃ . Здесь N ₁ > N ₂ > N ₃ .

Критическое сопротивление нагрузки генератора постоянного тока с параллельным возбуждением

Это минимальное сопротивление внешней нагрузки, необходимое для возбуждения генератора с параллельным возбуждением.

Внутренняя характеристика генератора постоянного тока с параллельным возбуждением

Кривая внутренней характеристики представляет собой отношение между генерируемым напряжением E _g и током нагрузки I _L .Когда генератор загружен, генерируемое напряжение уменьшается из-за реакции якоря. Таким образом, генерируемое напряжение будет ниже, чем ЭДС, генерируемая без нагрузки. Здесь, на рисунке ниже, кривая AD показывает кривую напряжения без нагрузки, а AB — кривая внутренней характеристики.

Внешняя характеристика генератора постоянного тока с параллельным возбуждением

Кривая переменного тока показывает внешнюю характеристику генераторов постоянного тока с параллельным возбуждением. Он показывает изменение напряжения на клеммах в зависимости от тока нагрузки. Омическое падение из-за сопротивления якоря дает меньшее напряжение на клеммах генерируемого напряжения. Вот почему кривая лежит ниже внутренней характеристической кривой.

Напряжение на клеммах всегда можно поддерживать постоянным, регулируя клемму нагрузки.

Когда сопротивление нагрузки генератора постоянного тока с параллельной обмоткой уменьшается, ток нагрузки генератора увеличивается, как показано на рисунке выше. Но ток нагрузки можно увеличить до определенного предела (до точки С) за счет уменьшения сопротивления нагрузки.За пределами этой точки он показывает изменение характеристики. Любое уменьшение сопротивления нагрузки приводит к уменьшению тока, и, следовательно, кривая внешней характеристики поворачивает обратно, как показано пунктирной линией, и в конечном итоге напряжение на клеммах становится равным нулю. Хотя есть некоторое напряжение из-за остаточного магнетизма.
Мы знаем, Напряжение на клеммах

Теперь, когда I _L увеличилось, то напряжение на клеммах уменьшилось. После определенного предела из-за большого тока нагрузки и повышенного омического падения напряжение на клеммах резко снижается.Это резкое снижение напряжения на клеммах нагрузки приводит к падению тока нагрузки, несмотря на то, что в это время нагрузка высока или сопротивление нагрузки низкое.
Поэтому сопротивление нагрузки машины должно поддерживаться должным образом. Точка, в которой машина дает максимальный выходной ток, называется точкой пробоя (точка С на рисунке).

Характеристики шунтового генератора постоянного тока

В этой статье вы узнаете характеристики шунтирующего генератора постоянного тока. Шунтовой генератор представляет собой тип генератора постоянного тока, в котором обмотка возбуждения включена параллельно обмотке якоря, так что к ней приложено напряжение на клеммах генератора.

Шунтирующая обмотка возбуждения состоит из множества витков тонкого провода с высоким сопротивлением. Поэтому только часть тока якоря протекает через шунтирующую обмотку возбуждения, а остальная часть — через нагрузку.

Схема подключения шунтового генератора постоянного тока

На рисунке показаны подключения шунтового генератора. Ток якоря I _a распадается на две части; небольшая часть I течет через шунтирующую обмотку возбуждения, а большая часть IL идет на внешнюю нагрузку.

Характеристика разомкнутой цепи

Характеристика разомкнутой цепи (OCC) шунтирующего генератора аналогична по форме характеристике последовательного генератора, как показано на рисунке ниже.

Характеристики разомкнутой цепи шунтирующего генератора постоянного тока

Линия OA представляет собой сопротивление цепи возбуждения шунта. Когда генератор работает на нормальной скорости, он создает напряжение OM.

На холостом ходу напряжение на клеммах генератора будет постоянным (= OM), представленным горизонтальной пунктирной линией MC.

Внутренняя характеристика

Когда генератор загружен, поток на полюс уменьшается из-за реакции якоря.

Следовательно, э. д.с. E, генерируемое при нагрузке, меньше, чем e.м.ф. генерируется без нагрузки.

В результате внутренняя характеристика (E/Ia) немного снижается, как показано на рис. (ii).

Внешняя или нагрузочная характеристика

Кривая 2 показывает внешнюю характеристику шунтового генератора.

Он дает соотношение между напряжением на клеммах V и током нагрузки IL.

V = E – IaRa = E – (IL + Ish)Ra

Следовательно, внешняя характеристика будет лежать ниже внутренней характеристики на величину, равную падению в цепи якоря [т.е.е., (IL + Ish)Ra], как показано на рис. (ii).

Примечание. Из внешней характеристики видно, что изменение напряжения на клеммах от холостого хода до полной нагрузки невелико. Напряжение на клеммах всегда можно поддерживать постоянным, автоматически регулируя реостат возбуждения R.

Характеристики генераторов постоянного тока

Эта кривая показывает зависимость между генерируемой Э.Д.С. 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.

Эта кривая показывает соотношение 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.

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 опытным путем, отключив обмотку возбуждения от

машину и возбуждая 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.Это дает

соотношение между напряжением на клеммах и током нагрузки IL:

V = E — Ia(Ra+Rse)

Следовательно, внешняя характеристика будет лежать ниже внутренней характеристики

.

кривой на величину, равную омическому падению [т. е. Ia(Ra + Rse)] в машине, как показано на рис. (3.7) (ii). Внутренние и внешние характеристики

а пост. тока 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, вставьте

.

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

Теперь из точки B поднимите перпендикуляр и отметьте на этой прямой точку b так, что ab = AB. Тогда точка b будет лежать на внешней характеристике генератора.

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

О.К.К. 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. На холостом ходу напряжение на клеммах генератора будет постоянным (= OM), представленным горизонтальной пунктирной линией MC.

(ii) Внутренняя характеристика

Когда генератор загружен, поток на полюс уменьшается из-за реакции якоря. Следовательно, э.д.с. ЭДС, генерируемая под нагрузкой, меньше, чем ЭДС. генерируется без нагрузки. В результате внутренняя характеристика (E/Ia) немного падает, как показано на рис.(3.9) (ii).

(iii) Внешняя характеристика

Кривая 2 показывает внешнюю характеристику шунтового генератора . Это дает

соотношение между напряжением на клеммах V и током нагрузки IL.

V = E -Ia Ra =E — (IL + Ish) Ra

Следовательно, внешняя характеристика будет лежать ниже внутренней характеристики

.

кривой на величину, равную падению в цепи якоря [т.е.е., (IL + Ish)Ra], как показано на рис. (3.9) (ii).

Примечание:  Из внешней характеристики видно, что изменение в терминале

напряжение от холостого хода до полной нагрузки невелико. Напряжение на клеммах всегда может быть

.

поддерживается постоянной за счет автоматической регулировки реостата возбуждения R.

Характеристики генераторов постоянного тока — шунтирующие, серийные 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,
  • Составной 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

нулю, 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 φ и, следовательно, E _o .

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.

Характеристики нагрузки:

Связь между э.д.с. фактически индуцируется, E и ток якоря I _a дает 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 замкнут. 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:

i. Характеристики шунтового генератора постоянного тока:

В шунтирующем генераторе постоянного тока обмотка возбуждения подключается параллельно (параллельно) клеммам якоря, а ток якоря I _a является суммой тока возбуждения I _sh и тока нагрузки I _L .

Характеристики холостого хода:

Характеристики холостого хода или разомкнутой цепи шунтового 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 при отсутствии тока возбуждения I _sh при пуске можно заметить некоторое напряжение E в якоре. Это в основном связано с магнетизмом, присутствующим в полюсах поля, известным как остаточный магнетизм. Поэтому график начинается с точки А, а не с начала 0.

Теперь, когда ток поля I _ш , поток φ увеличивается с ростом напряжения Е. Но после достижения определенного тока I _ш поле становится насыщенным, и поэтому φ и E остаются постоянными, как показано на рисунке выше.

Характеристики нагрузки:

При нагрузке шунтового генератора напряжение нарастает, затем напряжение на его клеммах падает из-за сопротивления якоря и реакции якоря. Напряжение на клеммах V и ток нагрузки I _L могут быть измерены, отношение между этими значениями V и I _L может быть изображено как (a-b), известное 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 (ad), 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 серии DC:

В генераторе постоянного тока обмотка возбуждения, якорь и нагрузка соединены последовательно друг с другом i.е., 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 из-за последовательного соединения ток возбуждения не течет, так как ток нагрузки I _L равен нулю. Следовательно, трудно получить характеристики холостого хода.

Чтобы нарисовать O.C.C. у серийного генератора обмотка возбуждения должна иметь отдельный d.в. поставка. 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.

Характеристики нагрузки:

Когда последовательный генератор загружен, он начинает потреблять ток. Здесь мы знаем, что I _L = I _se = I _a . Так как ток нагрузки I _L увеличивается, т.е.м.ф. индуцированная Е также увеличивается. Кривая а-с 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 замечаем, что увеличение I _L , увеличивает Е. Поэтому характеристики последовательного генератора также называют 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.

Характеристики нагрузки:

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 создаваемых 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 увеличении тока 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 ряд витков поля таков, что производит e.м.ф. равным падению за счет сопротивления якоря и реакции якоря, то генератор называется плоскосоставным или плоскосоставным.

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

Характеристики генератора постоянного тока

ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА:

Три
наиболее важные характеристики или кривые d.c генератор

1. Характеристика разомкнутой цепи (OCC)

Это
кривая показывает зависимость между генерируемой Э.Д.С. без нагрузки (E0) и
ток возбуждения (If) при постоянной скорости. Его также называют магнитным.
характеристика или кривая насыщения без нагрузки. Его форма практически одинакова
для всех генераторов, будь то отдельно или с самовозбуждением.Данные для O.C.C.
Кривая получена экспериментально при работе генератора на холостом ходу и
постоянная скорость и запись изменения напряжения на клеммах в виде поля
ток разный.

2. Внутренняя или общая характеристика (E/Ia)

Это
кривая показывает зависимость между генерируемой Э.Д.С. под нагрузкой (E) и
ток якоря (Ia). ЭДС E меньше, чем E0 из-за размагничивания
Эффект реакции якоря. Следовательно, эта кривая будет лежать ниже открытой
характеристика цепи (O.C.C.). Внутренняя характеристика интересует
в основном дизайнеру. Его нельзя получить непосредственно экспериментальным путем. это
потому что вольтметр не может измерить ЭДС. генерируется под нагрузкой из-за напряжения
падение сопротивления якоря. Внутреннюю характеристику можно получить из
внешняя характеристика, если известны сопротивления обмоток, так как якорь
эффект реакции включен в обе характеристики

3.Внешняя характеристика (V/IL)

Это
кривая показывает соотношение между напряжением на клеммах (В) и током нагрузки
(ИЛ). Напряжение на клеммах V будет меньше E из-за падения напряжения в
цепь якоря. Следовательно, эта кривая будет лежать ниже внутренней
характеристика. Эта характеристика очень важна для определения
пригодность генератора для конкретной цели. Его можно получить, сделав
одновременный

1 характеристики Серия генератора постоянного тока:

Рис.
показаны соединения генератора с последовательной обмоткой. Так как есть только один
ток (тот, который протекает через всю машину), ток нагрузки
то же, что и возбуждающий ток.

(и)О.CC .

Кривая 1
показывает характеристику разомкнутой цепи (OCC) последовательного генератора. Это может быть
получен экспериментально путем отключения обмотки возбуждения от машины и
возбуждая его от отдельного постоянного тока. источник

(ii) Внутренняя характеристика

Кривая 2
показывает общую или внутреннюю характеристику последовательного генератора.Это дает
связь между генерируемой Э.Д.С. E. по нагрузке и току якоря. Из-за
реакция якоря, поток в машине будет меньше, чем поток при отсутствии
нагрузка. Следовательно, э.д.с. E, генерируемое в условиях нагрузки, будет меньше, чем
ЭДС EO генерируется без нагрузки. Следовательно, внутренние
характеристическая кривая, построенная без нагрузки. Следовательно, внутренние
характеристическая кривая лежит ниже O.C.C. изгиб; разница между ними
представляет эффект реакции якоря

(iii)Внешняя характеристика

Кривая 3
показывает внешнюю характеристику последовательного генератора.Это дает отношение
между напряжением на клеммах и током нагрузки IL.

V= E-Ia(Ra+Rse)

Следовательно,
внешняя характеристическая кривая будет лежать ниже внутренней характеристической кривой на
количество, равное омическому падению [т. е. Ia (Ra + Rse)] в машине. внутренний
и внешние характеристики постоянного тока. генератор серии можно построить из одного
другой, как показано на рис. Предположим, что нам дана внутренняя характеристика
генератор. Пусть линия ОС представляет собой сопротивление всей машины.
т. е. Ra+Rse. Если ток нагрузки OB, падение в машине равно AB, т. е.

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

Теперь поднять
перпендикуляр из точки B и отметьте на этой прямой точку b так, что ab = AB.
Тогда точка b будет лежать на внешней характеристике генератора.Аналогичным образом можно определить и другие точки внешней характеристики.
расположена. Легко видеть, что мы также можем построить внутреннюю характеристику из
внешняя характеристика.

Характеристики Шунтирующий генератор постоянного тока:

На фиг.
соединения генератора с шунтовой обмоткой. Ток якоря Ia разделяется
на две части; небольшая часть Ish протекает через шунтирующую обмотку возбуждения, в то время как
большая часть ИЛ идет на внешнюю нагрузку.

(i) O.C.C.

О.К.С. Шунтовой генератор по форме подобен последовательному генератору.
как показано на рис. Линия OA представляет собой сопротивление цепи шунтирующего возбуждения.
Когда генератор работает на нормальной скорости, он создает напряжение OM. В
без нагрузки напряжение на клеммах генератора будет постоянным (= ОМ)
представлена ​​горизонтальной пунктирной линией МС.

(ii) Внутренняя характеристика

Когда
генератор нагружен, поток на полюс уменьшается из-за реакции якоря.
Следовательно, э.д.с. ЭДС, генерируемая под нагрузкой, меньше, чем ЭДС. генерируется не
нагрузки. В результате внутренняя характеристика (E/Ia) немного падает по мере
показано на рис.

(iii)Внешняя характеристика

Кривая 2
показана внешняя характеристика шунтирующего генератора. Это дает отношение
между напряжением на клеммах V и током нагрузки IL.

В = Е –
IaRa = E-(IL +Ish)Ra

Следовательно,
внешняя характеристическая кривая будет лежать ниже внутренней характеристической кривой
на величину, равную падению в цепи якоря [т.е. (IL + Ish)Ra ] как
показано на рис.

Критическое внешнее сопротивление для шунтового генератора

Если
сопротивление нагрузки на зажимах шунтового генератора уменьшается, тогда
увеличение тока нагрузки? Однако есть предел увеличению нагрузки.
тока при уменьшении сопротивления нагрузки.Любое снижение сопротивления нагрузки
за пределами этой точки, вместо увеличения тока, в конечном итоге приводит к
уменьшенный ток. Следовательно, внешняя характеристика поворачивается обратно
(пунктирная кривая), как показано на рис. Касательная OA к кривой представляет
минимальное внешнее сопротивление, необходимое для возбуждения шунтирующего генератора под нагрузкой и
называется критическим внешним сопротивлением. Если сопротивление внешнего
цепь меньше критического внешнего сопротивления (представленного тангенсом
OA на рис., машина откажется возбуждать или отключит возбуждение, если уже
работает. Это означает, что внешнее сопротивление настолько мало, что практически
замкнуть машину и таким образом избавиться от ее возбуждения.

Есть
два критических сопротивления для шунтового генератора, а именно

(и)
сопротивление критического поля

(ii)
критическое внешнее сопротивление. Для шунта
генератор для наращивания напряжения, первое не должно превышаться, а второе
не должен опускаться ниже

Характеристики составного генератора:

В
составной генератор, как последовательное, так и шунтовое возбуждение объединены, как показано на рис.
Инжир.Шунтирующая обмотка может быть подключена только через якорь.
(соединение с коротким шунтом S) или через якорь плюс последовательное поле (соединение с длинным шунтом).
соединение Г). Составной генератор может быть кумулятивно составлен или
дифференциально-компаундный генератор. Последний редко используется на практике.
Поэтому мы обсудим характеристики кумулятивно сложных
генератор. Можно отметить, что внешние характеристики длинных и коротких
Шунтирующие составные генераторы практически идентичны.

Внешняя характеристика

Рис.
показывает внешние характеристики кумулятивно составленного генератора. То
последовательное возбуждение способствует шунтирующему возбуждению. Степень компаундирования зависит
при увеличении последовательного возбуждения с увеличением тока нагрузки.

(i)   Если серия
витки обмотки подобраны так, что с увеличением тока нагрузки
напряжение на клеммах увеличивается, это называется перекомпонованным генератором. В таком
случае при увеличении тока нагрузки последовательное поле м.д.с. увеличивается и
имеет тенденцию к увеличению потока и, следовательно, генерируемого напряжения. Увеличение
генерируемое напряжение больше, чем падение IaRa, так что вместо уменьшения,
напряжение на клеммах увеличивается, как показано кривой А на рис.

.

(ii) Если серия
витки обмотки подобраны так, что с увеличением тока нагрузки
напряжение на клеммах практически остается постоянным, это называется плоско-составным
генератор.Последовательная обмотка такой машины имеет меньшее число витков, чем
тот, что в машине с избыточным компаундом и, следовательно, не увеличивает поток
столько же при заданном токе нагрузки. Следовательно, напряжение полной нагрузки почти равно
равно напряжению холостого хода, как показано кривой B на рис.

.

(iii) Если серия
обмотка возбуждения имеет меньшее число витков, чем у плоской составной машины,
напряжение на клеммах падает с увеличением тока нагрузки, как показано на кривой
С м Рис. Такая машина называется недоукомплектованным генератором.

Характеристики шунтового генератора постоянного тока – объяснение, типы и схема

Внешняя характеристика

Внешнюю характеристику шунтового генератора можно получить, проведя на нем испытание под нагрузкой аналогично описанному для генератора с независимым возбуждением. Соединения выполняются, как показано на рис. 1 (а). Машина приводится в движение с нормальной скоростью, а ток возбуждения регулируется для получения номинального напряжения холостого хода.Положение полевого реостата в этом случае сохраняется неизменным. После этого постепенно прикладывают нагрузку и для разных значений тока нагрузки отмечают соответствующие значения напряжения на клеммах. График зависимости напряжения на клеммах от тока нагрузки дает тогда внешнюю характеристику шунтового генератора (рис. 1 (б)).

(а)

(б)

Рис. 1: (a) Испытание под нагрузкой на шунтирующем генераторе постоянного тока, (b) Характеристики шунтирующего генератора

Причины, которые способствуют падению напряжения на клеммах при увеличении тока нагрузки в случае генератора с независимым возбуждением, также присутствуют в случае шунтирующего генератора.Однако уменьшение тока возбуждения из-за уменьшения напряжения на клеммах из-за вышеупомянутых факторов приводит к дальнейшему снижению напряжения на клеммах шунтирующего генератора. Следовательно, внешняя характеристика шунтирующего генератора более падающая по сравнению с характеристикой генератора с раздельным возбуждением, как показано на рис. 2 (а).

(а)

(б)

Рис. 2: (а) Сравнение внешних характеристик генераторов с независимым возбуждением и параллельным генератором, (б) Графическое определение внутренней характеристики параллельного генератора по его внешней характеристике

Теперь снова обратимся к внешней характеристике шунтирующего генератора постоянного тока, показанной на рис. 2 (б). Участок MN является частью внешней характеристики над нормальной рабочей областью генератора. На этом участке, когда ток нагрузки увеличивается за счет постепенного уменьшения сопротивления нагрузки, напряжение на клеммах падает по различным причинам, упомянутым выше. Кроме того, это напряжение на клеммах быстро падает на участке NP. За пределами точки P возрастающие эффекты реакции якоря, падение сопротивления и уменьшение тока возбуждения приводят к тому, что напряжение на клеммах и, следовательно, ток нагрузки уменьшаются быстрее, чем увеличение тока нагрузки из-за уменьшения сопротивления нагрузки.В конечном итоге это приводит к уменьшению тока нагрузки, и поэтому характеристика возвращается, как показано на рисунке. Наконец, когда сопротивление нагрузки уменьшается почти до нуля, клеммы генератора замыкаются накоротко. В результате напряжение на клеммах и, следовательно, ток возбуждения уменьшаются до нуля. Этому состоянию соответствует точка Q. Ток короткого замыкания OQ при этом условии значительно меньше нормального тока полной нагрузки и обусловлен лишь слабым остаточным магнетизмом (ослабленным реакцией якоря) генератора. Если шунтирующий генератор должен создавать свое поле при замкнутой цепи нагрузки, сопротивление нагрузки не должно быть ниже определенного минимального значения, называемого критическим сопротивлением для нагрузки. В противном случае он не сможет заинтересовать. Таким образом, шунтирующий генератор имеет два критических сопротивления: одно для цепи возбуждения, а другое для нагрузки.

Внутренняя характеристика

В случае шунтирующего генератора постоянного тока мы знаем, что

\[{{\text{I}}_{\text{a}}}\text{= I + }{{\text{I}}_{\text{sh}}}\]

и

\[\text{E = V + }{{\text{I}}_{\text{a}}}{{\text{R}}_{\text{a}}}\]

Таким образом, значения E и l _и могут быть рассчитаны по данным испытания под нагрузкой, проведенного на шунтирующем генераторе, а затем нанесены на график для получения внутренней характеристики, как показано на рис.1 (б). Очень часто ток возбуждения настолько мал по сравнению с током нагрузки, что им можно пренебречь.

Графическое определение внутренней характеристики

Внутреннюю характеристику также можно найти графически по внешней характеристике следующим образом:

Как видно ранее, построим внешнюю характеристику по данным нагрузочного теста (рис. 2(б)). Аналогичным образом начертите линию сопротивления поля (кривая V/l _sh ) и линию сопротивления якоря (кривая l _a R _a /l _a ).После этого выберите разные точки на внешней характеристике и последовательно найдите соответствующие точки на внутренней характеристике. Для иллюстрации метода рассмотрим любую точку С на внешней характеристике. Проведите горизонтальную линию AC через C. Для тока нагрузки AC при напряжении на клеммах OA шунтирующий ток возбуждения, заданный линией сопротивления возбуждения, равен AB. Расширьте AC до D так, чтобы CD был равен AB. Тогда AD — соответствующий ток якоря (поскольку l _a = l + l _sh ).Далее нарисуйте ординату DGH. Тогда GH — падение якоря для текущего AD. Наконец, нарисуйте DF равным GH. Тогда F — точка на внутренней характеристике (поскольку E = V + l _a R _a ). Аналогичным образом получают количество точек, которые при объединении дают внутреннюю характеристику.

Связанные темы

• Применение генератора постоянного тока

  В этом разделе вы изучаете применение генератора постоянного тока. Генераторы с независимым возбуждением Для отдельного возбуждения требуется…

.