В пазах якоря уложена обмотка, состоящая из отдельных секций, соединенных через пластины коллектора в замкнутую обмотку. Щетки, наложенные на коллектор, служат в режиме генератора для изменения направления (выпрямления) тока, подводимого к сопротивлению нагрузки (для изменения направления тока в секциях обмотки якоря, подводимого из сети к вращающемуся якорю – в двигательном режиме).
На схеме включения сопротивления обмоток генератора (рис. 2.1) rf – параллельная обмотка возбуждения, Rдп – обмотка добавочных полюсов, Rв – реостат возбуждения.
Принцип действия генератора основан на законе электромагнитной индукции. В обмотке якоря индуктируется переменная ЭДС
, (2.1)
где с=рN/2πа = 9,55.сe – конструктивный коэффициент; р – количество пар полюсов, N – количество проводников якорной обмотки; a – количество пар параллельных ветвей обмотки якоря; ω –угловая скорость вращения, рад/с; Ф – магнитный поток генератора.
У генератора с параллельным возбуждением обмотка возбуждения питается от собственного якоря. Поэтому для самовозбуждения необходимо выполнение ряда условий – полюса или станина машины должны иметь остаточную намагниченность (Фост≠0); направление возбуждаемого током магнитного потока Ф должно совпадать с направлением потока остаточного намагничивания; сопротивление цепи возбуждения, состоящей из обмотки (rf) и реостата (Rв), не должно превышать определенной величины, называемой критической Rв+ rf < Rкр (a < aкр на рис.2.2), а частота вращения должна быть больше критической (достаточной).
Рис. 2.1 Рис. 2.2
При наличии остаточной намагниченности потоком Фост в якоре возбуждается начальная ЭДС
.
Правильность включения обмотки возбуждения проверяется в момент подключения ее к якорю. Возрастание ЭДС говорит о правильности включения обмотки. Если ЭДС не возрастает, необходимо пересоединить обмотку возбуждения.
Характеристика холостого хода генератора Ео = f (If), при n = const, I=0 (рис. 2.2) повторяет характеристику намагничивания машины Ф = f (Ff). Так как обычно током обмотки возбуждения генератора If≈(1…5)% Iа.ном, нагружающим якорь, ввиду его малости можно пренебречь, то характеристика холостого хода имеет такой же вид как при независимом возбуждении, но по условиям самовозбуждения может сниматься в одном квадранте.
При самовозбуждении генератора ЭДС нарастает до тех пор, пока E >If (rf+Rв), следовательно, наибольшее значение ЭДС Emax=If Rf.
Присоединение к якорю нагрузки вызывает увеличение тока в якоре. Для якорной цепи справедливо уравнение, составленное по II закону Кирхгофа, которое для принятых на рис. 1.1 положительных направлений напряжений, ЭДС и тока имеет вид
, (2.2)
где Ra=ra+Rдп – сопротивление якорной цепи; Ia = I + If – ток якоря.
При увеличении тока нагрузки Iн=I (уменьшении сопротивления Rн) происходит уменьшение напряжения U вследствие увеличения падения напряжения в якорной цепи IaRa, а также уменьшения ЭДС E=f(If) из-за снижения тока возбуждения If=U/(rf+Rв). Это снижение можно приблизительно учесть (без точного учета нелинейности характеристики холостого хода), введя дополнительное вычитаемое в формулу (2.2)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.