Методика, необходимый теоретический материал, порядок выполнения и оформления лабораторных работ по курсу "Электрические машины", страница 11

– 0,5I_аR_а,                                                   (2.3)

Внешняя характеристика генератора (рис.2.3) – это зависимость U=f(I), показывающая как изменяется напряжение с ростом тока нагрузки генератора при R_f=const, n=const.

При значительном постепенном снижении напряжения (при I=I_кр) дальнейшее уменьшение сопротивления нагрузки приводит к быстрому уменьшении тока возбуждения, уменьшению напряжения до нуля и уменьшению тока генератора до тока короткого замыкания I_к. Ток короткого замыкания

                                                                (2.4)

обычно незначительно отличается от номинального тока.

                  

                                     Рис.2.3                                                                  Рис. 2.4

Изменение напряжения генератора оценивается относительным падением напряжения

,                                            (2.5)

где U – напряжение на якоре при заданной нагрузке; U₀=E₀ – напряжение при холостом ходе.

Для номинального режима в шунтовых генераторах большой и средней мощности DU составляет (10…15)%. В генераторах малой мощности достигает 50%.

Стабилизация напряжения шунтовых генераторов достигается регулировкой тока возбуждения.

Регулировочная характеристика представляет собой зависимость I_f=f(I) при U=const, n=const, которая показывает, как надо изменять ток возбуждения при изменении тока нагрузки для получения постоянного напряжения (рис. 2.4).

Нагрузочная характеристика U=f(I_f) при I=const определяется не только свойствами магнитной системы машины, но и степенью влияния реакции якоря.

Характеристика короткого замыкания I = f (I_f) при n=const и замкнутых накоротко выводах обмотки якоря (U=0) может быть снята только при независимом возбуждении, так как при самовозбуждении в случае U=0 также I_f=0.

Для определения КПД генератора вычисляют полезную мощность генератора

                                                                 (2.6)

и потребляемую мощность генератора

,                                (2.7)

где p_ст+p_мех – постоянные потери, равные сумме потерь в стали и механических; p_в=UI_вп – потери на возбуждение; p_я=I_а²R_а – потери в обмотке якоря; p_щ=DU_щI_а – потери в щеточном контакте, DU_щ=0,5 В.

КПД генератора

 .                                                                 (2.8)

Контрольные вопросы и задания

Определить ЭДС генератора 101.1, если сФ=1,15 Вб, n=1500 мин^-1.

Определить относительное падение напряжения DU генератора П-41 с учетом снижения тока шунтовой обмотки возбуждения, если ток якоря в долях от номинального (18 А) указан в табл. Р2.1, сопротивление якорной цепи R_я= 1 Ом, а ЭДС якоря E₀=230 В.

Таблица Р2.1

Номер бригады	1	2	3	4	5	6	7	8
Iя/Iян	0,9	0,4	0,8	0,5	0,3	1,0	0,6	1,1