Характеристики генераторов постоянного тока

Рабочие свойства генераторов постоянного тока анализируются с помощью характеристик холостого хода, короткого замыкания, внешней, регулировочной, нагрузочной. Эти характеристики снимаются почти при тех же условиях и имеют тот же характер, как для синхронного генератора.

Рис. 4.15

Характеристика холостого хода Е = f (i_e) при I_а —0, п = const

Для генератора постоянного тока с независимым возбуждением характеристика холостого хода представлена на рис. 4.15, а.

Характеристика имеет вид неширокой гистерезисной петли. Средняя штриховая линия представляет собой расчетную характеристику, по которой можно определить коэффициент насыщения магнитной цепи.

Для генератора параллельного возбуждения характеристика холостого хода имеет такой же характер, как у генератора независимого возбуждения, но может быть получена только для одного квадранта осей координат.

Внешняя характеристика

Внешняя характеристика для генератора независимого возбуждения (/) представлена на рис. 4.15, б. Падающий характер внешней характеристики обусловлен размагничивающим влиянием реакции якоря и падением напряжения в цепи обмотки якоря.

Внешняя характеристика генератора параллельного возбуждения менее жесткая (2), чем у генератора независимого возбуждения. Это объясняется тем, что помимо вышеназванных причин, присущих генератору независимого возбуждения, добавляется третья — уменьшение тока возбуждения, вызванное снижением напряжения на клеммах обмотки возбуждения.

Внешняя характеристика генератора смешанного возбуждения зависит от совместного действия последовательной и параллельной обмоток возбуждения. При согласном включении обмоток внешняя характеристика (2) проходит выше характеристики (У) (последовательная обмотка оказывает намагничивающее действие). При встречном включении обмоток внешняя характеристика (4) проходит ниже характеристики (2) (последовательная обмотка оказывает размагничивающее действие).

Регулировочная характеристика

Регулировочная характеристика для генератора независимого возбуждения (У) представлена на рис. 4.15, в. Для компенсации падения напряжения в обмотке якоря и размагничивающего влияния реакции якоря ток возбуждения необходимо увеличивать.

Регулировочная характеристика генератора параллельного возбуждения остается такой же, как и у генератора независимого возбуждения (2).

Регулировочные характеристики генератора смешанного возбуждения зависят от способа включения последовательной и параллельной обмоток. В случае согласного включения характеристика (5) проходит ниже (У, 2), а встречного (4) — выше.

Нагрузочная характеристика

Нагрузочная характеристика генератора независимого возбуждения (2) представлена на рис. 4.15, г и располагается ниже характеристики холостого хода (У). Это объясняется тем, что необходимо увеличение тока возбуждения для компенсации размагничивающего действия реакции якоря и падения напряжения в цепи обмотки якоря.

Нагрузочная характеристика генератора параллельного возбуждения (2) такая же, как и у генератора независимого возбуждения. Нагрузочная характеристика генератора смешанного возбуждения зависит от способа включения последовательной и параллельной обмоток. В случае согласного включения обмоток характеристика (4) располагается выше характеристик (2, 2), а встречного (5) — ниже.

Характеристика короткого замыкания Напряжение на клеммах обмотки якоря генератора равно.

В случае короткого замыкания и = 0, а .Так как Я_а мало, то необходимо уменьшить ЭДС Е_а, иначе ток 1_а будет очень большим. Уменьшить Е_а можно за счет тока обмотки возбуждения. Характеристика будет линейной, т. к. магнитная цепь не насыщена (рис. 4.15, <)).

Характеристики короткого замыкания для других генераторов могут быть получены лишь при питании обмотки возбуждения от постороннего источника.