• Питання, що виносяться на самостійне вивчення
  • Література
  • Питання для самоконтролю
  • 1 Генератор
  • 2 Генератор змішаного

  • Скачать 14.91 Mb.


    страница57/68
    Дата29.01.2019
    Размер14.91 Mb.
    ТипУчебник

    Скачать 14.91 Mb.

    Конструкція трансформаторів


    1   ...   53   54   55   56   57   58   59   60   ...   68

    Самостійна робота №45



    Тема: Генератори паралельного та змішаного збудження.

    Мета: ознайомитися з принциповою схемою генератора паралельного та змішаного збудження та з їх основними характеристиками.

    Питання, що виносяться на самостійне вивчення:

    1 Генератор паралельного збудження

    2 Генератор змішаного збудження

    Література: Электрические машины: учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования/ М. М. Кацман. – 6-е изд., испр. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 496 с.

    Питання для самоконтролю:

    1 На чому заснований принцип самозбудження генератора постійного струму?

    2 Зарисуйте схему ввімкнення генератора паралельного збудження.

    3 Зарисуйте характеристики х.х. генератора паралельного збудження. Поясніть їх побудову.

    4 Зарисуйте характеристику самозбудження генератора постійного струму, проаналізуйте її.

    5 Зарисуйте зовнішню характеристику генератора паралельного збудження та проаналізуйте її.



    6 Зарисуйте схему ввімкнення генератора змішаного збудження та його зовнішні характеристики. Дайте їх аналіз.
    1 Генератор паралельного збудження

    Принцип самозбудження генератора постійного струму заснований на тім, що магнітна система машини, будучи намагніченої, зберігає тривалий час невеликий магнітний потік залишкового магнетизму сердечників полюсів і станини (порядку 2—3% від повного потоку). При обертанні якоря потік індукує у якірній обмотці ЕРС , під дією якої в обмотці збудження виникає невеликий струм . Якщо МРС обмотки збудження має такий же напрямок, як і потік , то вона збільшує потік головних полюсів. Це, у свою чергу, викликає збільшення ЕРС генератора, отчий струм порушення знову збільшиться. Так буде тривати доти, поки напруга генератора не буде врівноважено спаданням напруги в ланцюзі порушення, тобто .


    Рис. 28.5. Принципова схема (а) і характеристика х.х. (б) генератора паралельного збудження
    На мал. 28.5, а показана схема включення генератора паралельного порушення, на мал. 28.5, б — характеристика х.х. генератора (крива 1) і залежність спадання напруги від струму порушення (пряма 2). Крапка перетинання А відповідає закінченню процесу самозбудження, тому що саме в ній .

    Кут нахилу прямій ОА до осі абсцис визначається із трикутника ОАВ:

    , (28.10)

    де — масштаб струму (по осі абсцис), А/мм; — масштаб напруги (по осі ординат), В/мм.

    З (28.10) бачимо, що кут нахилу прямій до осі абсцис прямо пропорційний опору ланцюга порушення. Однак при деякому значенні опору реостата опір , досягає значення, при якому залежність стає дотичною до прямолінійної частини характеристики х.х. (пряма 3). У цих умовах генератор не самозбуджується. Опір ланцюга порушення, при якій припиняється самозбудження генератора, називають критичним опором, .

    Слід зазначити, що самозбудження генератора можливо лише при частоті обертання, що перевищує критичну . Ця умова випливає з характеристики самозбудження генератора (мал. 28.6), що представляє собою залежність напруги генератора в режимі х.х. від частоти обертання при незмінному опорі ланцюга порушення, тобто при .


    Рис. 28.6. Характеристика самозбудження
    Аналіз характеристики самозбудження показує, що при збільшення частоти обертання якоря генератора супроводжується незначним збільшенням напруги, тому що процесу самозбудження немає й поява напруги на виході генератора обумовлено лише залишковим намагнічуванням магнітного ланцюга генератора. Процес самозбудження починається при . У цьому випадку збільшення частоти обертання супроводжується різким ростом напруги . Однак при частоті обертання, близької до номінального, ріст напруги трохи сповільнюється, що порозумівається магнітним насиченням генератора. Критична частота обертання залежить від опору ланцюга порушення й з ростом останнього збільшується.

    Таким чином, самозбудження генераторів постійного струму можливо при дотриманні наступних умов: а) магнітна система машини повинна мати залишковий магнетизм; б) приєднання обмотки збудження повинне бути таким, щоб МРС обмотки збігалася по напрямку з потоком залишкового магнетизму ; в) опір ланцюга порушення повинне бути менше критичного; г) частота обертання якоря повинна бути більше критичної.

    Тому що генератор паралельного порушення самозбуджується лише в одному напрямку, те й характеристика х.х. цього генератора може бути знята тільки для одного квадранта осей координат.

    Навантажувальна й регулювальна характеристики генератора паралельного порушення практично не відрізняються від відповідних характеристик генератора незалежного порушення.

    Зовнішня характеристика генератора паралельного порушення 1 (мал. 28.7) менш тверда, чим у генератора незалежного порушення. Порозумівається це тим, що в генераторі паралельного порушення крім причин, що викликають зменшення напруги в генераторі незалежного порушення (реакція якоря й спадання напруги в ланцюзі якоря), діє ще й третя причина — зменшення струму порушення, викликане зниженням напруги від дії перших двох причин. Цим же порозумівається й те, що при поступовому зменшенні опору навантаження струм збільшується лише до критичного значення , а потім при подальшому зменшенні опору навантаження струм починає зменшуватися. Нарешті, струм навантаження при короткому замиканні . Справа в тому, що зі збільшенням струму підсилюється розмагнічування генератора (посилення реакції якоря й зменшення струму порушення), машина переходить у ненасичений стан, при якому навіть невелике зменшення опору навантаження викликає різке зменшення ЭДС машини (див. мал. 28.5, б). Тому що струм визначається напругою на виводах генератора й опором навантаження , тобто , те при струмах навантаження , коли напруга генератора зменшується повільніше, ніж убуває опір навантаження, відбувається ріст струму навантаження. Після того як , подальше зменшення супроводжується зменшенням струму навантаження, тому що в цьому випадку напруга убуває швидше, ніж зменшується опір навантаження

    Рис. 28.7. Зовнішня характеристика генератора паралельного порушення


    Таким чином, коротке замикання, викликане повільним зменшенням опору навантаження, не небезпечно для генератора паралельного порушення. Але при раптовому к. з. магнітна система генератора не встигає розмагнітитися й струм досягає небезпечних для машини значень (крива 2). При такому різкому зростанні струму навантаження на валу генератора виникає значний гальмуючий момент [див. (25.24)], а на колекторі з'являється сильне іскріння, що переходить у коловий вогонь. Тому необхідно захищати генератор від перевантаження й к.з. за допомогою плавких запобіжників або ж застосуванням релейного захисту.

    Генератори паралельного порушення широко застосовують в установках постійного струму, тому що відсутність збудника вигідно відрізняє ці генератори від генераторів незалежного порушення. Номінальна зміна напруги генератора паралельного порушення [див. (28.9)] становить 10-30%.
    2 Генератор змішаного збудження

    Генератор змішаного порушення (мал. 28.8, а) має паралельну й послідовну обмотки збудження. Потік порушення створюється в основному паралельною обмоткою. Послідовна обмотка звичайно включається згідно з паралельної (щоб МДС обмоток складалися), що забезпечує одержання твердої зовнішньої характеристики генератора.



    Рис. 28.8. Схема включення генератора змішаного порушення (а) і його зовнішні характеристики (б)
    У режимі х.х. генератор має тільки паралельне порушення, тому що . З появою навантаження виникає МРС послідовної обмотки збудження, що, подмагничивая машину, компенсує дія, що розмагнічує, реакції якоря й спадання напруги в якорі.

    Зовнішня характеристика в цьому випадку стає найбільш твердою (мал. 28.8, б, крива 2), тобто напруга на затискачах генератора при збільшенні струму залишається майже незмінним. Якщо ж потрібно, щоб напруга на затискачах споживача (наприкінці лінії) залишалося практично незмінним, то число витків послідовної обмотки збільшують так, щоб МРС цієї обмотки компенсувала ще й спадання напруги в проводах лінії (крива 1).

    При зустрічному включенні обмоток збудження напруга генератора з ростом струму навантаження різко зменшується (крива 3), що порозумівається дією, що розмагнічує, послідовної обмотки збудження, МРС якої спрямована проти МРС паралельної обмотки. Зустрічне включення обмоток застосовують лише в генераторах спеціального призначення, наприклад у зварювальних, де необхідно одержати круто падаючу зовнішню характеристику.
    1   ...   53   54   55   56   57   58   59   60   ...   68

    Коьрта
    Контакты

        Главная страница


    Конструкція трансформаторів

    Скачать 14.91 Mb.