Электромагнитные устройства и электрические машины. Электрические трансформаторы. Информационные электрические машины. Информационные микромашины и синхронные микродвигатели, страница 26


Лекция 6. Характеристики машин постоянного тока

§1 Характеристики генераторов постоянного тока

П1 Способы возбуждения машин постоянного тока

В зависимости от способа включения  индуктора (главных полюсов) различают 4 способа возбуждения машины постоянного тока. (Рис. 29)

Рис. 29 Способы возбуждения МПТ

Если цепь индуктора  машины постоянного тока получает питание от независимого источника электроэнергии, то говорят о независимом возбуждении. Если цепь индуктора и цепь якоря параллельны , то говорят о параллельном ( шунтовом) возбуждении машины постоянного тока. Если эти цепи включены последовательно, то говорят о  последовательном (сериесном) возбуждении машины. Если индуктор имеет две обмотки, одна из которых включена последовательно, а вторая параллельно якорю, то говорят о смешанном (компаундном) возбуждении. (1)

П2 Внешние характеристики генераторов постоянного тока

Внешней характеристикой называют зависимость напряжения генератора от тока якоря. Внешняя характеристика снимается при номинальной скорости вращения якоря. Для генератора независимого возбуждения она снимается при номинальном возбуждении и  представляет собой слабо наклонную кривую (кривая 2 рисунка 30).

Рис. 30 Внешние характеристики генератора независимого и параллельного возбуждения

Наклон кривой определяется падением напряжения в цепи якоря.

 (2)

Нелинейность характеристики  определяется   размагничивающим действием реакции якоря. (3)

Внешняя характеристика генератора шунтового возбуждения ( кривая 1 рисунок 30) располагается ниже внешней характеристики генератора параллельного возбуждения, так как при изменении напряжения на зажимах генератора уменьшается ток возбуждения. Из-за уменьшения тока возбуждения генератор устойчиво работает только до тока нагрузки , после чего, ток самопроизвольно уменьшается до величины  , а напряжение на зажимах генератора до нуля.(4)

Внешняя характеристика генератора компаундного возбуждения зависит от того, как включена сериесная обмотка (Рис.31)

Рис.31 Внешние и регулировочные характеристики генератора смешанного возбуждения

. При достаточном числе витков согласно включенной сериесной обмотки внешняя характеристика имеет вид кривой 2. (5) Встречно включенной сериесной обмотки соответствует  падающие внешние характеристики, представленные на рисунке 56 кривыми 1, 3, 4, 5.

П3 Регулировочные характеристики генератора постоянного тока

Регулировочная характеристика снимается при номинальной скорости вращения якоря и фиксированном  напряжении на его зажимах. Регулировочная характеристика показывает, как надо изменять возбуждение генератора, чтобы при росте тока якоря напряжение на зажимах генератора не изменялось. Если при снятии регулировочной характеристики  напряжение на зажимах генератора поддерживается равным нулю, то такая регулировочная характеристика называется характеристикой короткого замыкания. (6)

На рисунке 31 б представлены регулировочные характеристики генератора смешанного возбуждения.

П4 Нагрузочные характеристики генератора постоянного тока.

Нагрузочными характеристиками называют зависимость напряжения на зажимах генератора от тока возбуждения при фиксированных значениях тока якоря. Нагрузочные характеристики снимаются при  номинальной скорости вращения ротора. (7) На рисунке 32 представлены нагрузочные характеристики генератора независимого возбуждения для двух значений тока ротора.

Рис.32 Нагрузочные характеристики генератора постоянного тока

Нагрузочная характеристика, снятая при нулевом токе якоря называется характеристикой холостого хода (кривая 1). (8) На холостом ходе, когда цепь якоря разомкнута напряжение на зажимах якоря равно ЭДС

Характеристика холостого хода, подобно петле гистерезиса, имеет восходящую и нисходящую ветви. Когда характеристику  рисуют однозначной, то изображают усредненные значения обоих ветвей.

П5 Самовозбуждение генераторов постоянного тока