Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

8. Определение характеристик генератора / КонсультантПлюс

8. Определение характеристик генератора:

а) трехфазного КЗ. Характеристика снимается при изменении тока статора до номинального. Отклонения от заводской характеристики должны находиться в пределах погрешности измерения.

Снижение измеренной характеристики, которое превышает погрешность измерения, свидетельствует о наличии витковых замыканий в обмотке ротора.

У генераторов, работающих в блоке с трансформатором, снимается характеристика КЗ всего блока (с установкой закоротки за трансформатором). Характеристику собственно генератора, работающего в блоке с трансформатором, допускается не определять, если имеются протоколы соответствующих испытаний на стенде заводов-изготовителей.

У синхронных компенсаторов без разгонного двигателя снятие характеристик трехфазного КЗ производится на выбеге в том случае, если отсутствует характеристика, снятая на заводе;

б) холостого хода. Подъем напряжения номинальной частоты на холостом ходу производить до 130% номинального напряжения турбогенераторов и синхронных компенсаторов, до 150% номинального напряжения гидрогенераторов.

Допускается снимать характеристику холостого хода турбо- и гидрогенератора до номинального тока возбуждения при пониженной частоте вращения генератора при условии, что напряжение на обмотке статора не будет превосходить 1,3 номинального. У синхронных компенсаторов разрешается снимать характеристику на выбеге. У генераторов, работающих в блоке с трансформаторами, снимается характеристика холостого хода блока; при этом генератор возбуждается до 1,15 номинального напряжения (ограничивается трансформатором). Характеристику холостого хода собственно генератора, отсоединенного от трансформатора блока, допускается не снимать, если имеются протоколы соответствующих испытаний на заводе-изготовителе. Отклонение характеристики холостого хода от заводской не нормируется, но должно быть в пределах погрешности измерения.

Открыть полный текст документа

Типы генераторов и их характеристики

Для создания в генераторах магнитного поля служат электромагниты, которые возбуждаются током постороннего источника или током той же машины.

В первом случае машину называют генератором с независимым возбуждением, а во втором - с самовозбуждением. В зависимости от способа включения обмотки возбуждения генераторы с самовозбуждением делят на генераторы параллельного и смешанного возбуждения.

Генератор независимого возбужденияа (рис. 149). Обмотка возбуждения ОБ, регулировочный реостат Б и амперметр РА подключают к аккумуляторной батарее БВ или другому внешнему источнику постоянного тока. К обмотке якоря Я подсоединены приемник энергии г, а также амперметр РА1 и вольтметр РУ, контролирующие ток и напряжение в цепи.

Перед пуском генератора отключают приемники электроэнергии и полностью включают сопротивление регулировочного реостата Я. Включив первичный двигатель, устанавливают номинальную частоту его вращения и медленно уменьшают сопротивление регулировочного реостата Я до тех пор, пока вольтметр РУ не покажет номинального напряжения. После этого постепенно включают нагрузку, одновременно уменьшая сопротивление регулировочного реостата Я, чтобы сохранить номинальное напряжение, так как по мере загрузки генератора оно несколько уменьшается Во время работы генератора следует следить за тем, чтобы ток нагрузки не превышал номинального значения.

Генератор выключают в последовательности, обратной его запуску.

При эксплуатации необходимо знать основные характеристики генератора.

Рис 149. Схема генератора независимого возбуждения
Рис. 150. Характеристики генератора независимого возбуждения

Характеристика холостого хода (рис. 150, а) выражает зависимость э. д. с. генератора Е от тока в обмотке возбуждения /в при постоянной частоте вращения генератора и выключенной нагрузке, т. е. Е f (/„) при п const и 1 0.

При разомкнутой цепи возбуждения (Ув 0) в обмотке якоря индуцируется небольшая э. д. с. порядка 10-15 В, обуслов ленная остаточным магнетизмом сердечников полюсов машины. С возрастанием тока возбуждения будут увеличиваться магнитное поле и э. д. с. генератора, пока не произойдет насыщения сердечников полюсов машины. При уменьшении тока возбуждения магнитное поле и э. д.с. генератора будут уменьшаться по кривой, лежащей несколько выше восходящей, за счет гистерезиса.

Таким образом, характеристика холостого хода зависит от магнитных качеств машины. Обычно точка А, соответствующая номинальной э. д. с. Ен, находится на перегибе кривой. Если бы она была на прямолинейном участке характеристики, напряжение генератора сильно изменялось бы с изменением нагрузки, а работа в области насыщения полюсов, где э. д. с мало зависит от тока возбуждения, ограничивала бы возможность регулирования напряжения.

Внешняя характеристика (рис. 150, б) выражает зависимость напряжения генератора U от тока нагрузки /' при постоянной частоте вращения якоря и неизменном сопротивлении цепи возбуждения, т. е. U 1 (/) при п const и гн const. Для снятия внешней характеристики следует установить номинальную частоту вращения первичного двигателя и номинальное напряжение при номинальном токе в цени якоря. После этого уменьшают ток нагрузки до нуля, оставляя постоянными частоту вращения и сопротивление цепи возбуждения. При уменьшении нагрузки генератора снижается падение напряжения на якоре U„ /ягн и соответственно растет напряжение генератора U Е /

нгя до значения U (Ju. По внешней характеристике определяют напряжение генератора при различных нагрузках. Изменение напряжения М1 !(11„ U„) UJ 100",, для генераторов независимого возбуждения 5 10%.

Регулировочную характеристику /в - - f U) при п const и U .- const (рис. 150, в) снимают так же, как и внешнюю, но при этом напряжение генератора поддерживают постоянным. Для этого следует уменьшать ток возбуждения /в при уменьшении нагрузки и увеличивать его с увеличением последней. Регулировочная характеристика показывает, каким должен быть ток возбуждения при различных нагрузках генератора, чтобы его напряжение осталось неизменным.

Генератор параллельного возбуждения (рис. 151). Схема генератора параллельного возбуждения отличается от схемы генератора независимого возбуждения тем, что цепь возбуждения подключена не к батарее аккумуляторов, а к зажимам якоря. В обмотку возбуждения ОВ, имеющую значительное сопротивление, ответвляется небольшая часть общего тока (1---3% номинального значения).

При пуске генератора без нагрузки витки обмотки якоря сначала пересекают силовые линии остаточного магнитного поля полюсов машины. Вследствие этого в обмотке якоря возбуждается небольшая э. д. с. (10 15 В), образующая слабый ток в обмотке возбуждения. Этот ток усиливает магнитное поле полюсов, т. е. число пересекаемых силовых линий. Таким образом, до определенного значения увеличивается сначала э. д. с. машины, а затем и ток возбуждения.

Самовозбуждение машины может происходить в случае, если магнитный поток, созданный током возбуждения, совпадает с потоком остаточного магнетизма. Если генератор не самовозбуждается, следует остановить первичный двигатель и, переключив выводы обмотки возбуждения генератора, изменить направление тока возбуждения. При потере остаточного магнетизма обмотку возбуждения следует кратковременно подключить к постороннему источнику постоянного тока.

Характеристики генератора параллельного возбуждения снимают так же, как и генератора независимого возбуждения (рис.

152). С увеличением тока нагрузки 1 напряжение U генератора параллельного возбуждения снижается больше, чем генератора независимого возбуждения. Это объясняется тем, что ток возбуждения генератора параллельного возбуждения /„ = U!rB уменьшается при увеличении нагрузки пропорционально напряжению U, тогда как у генератора независимого возбуждения /в = const.

Рис. 151. Схема генератора параллельного нозбужления

Рис. 152. Внешние характери стики генератора параллельного 1 и независимого 2 ноз Суждения
Рис. 153. Схема генератора смешанного возбуждения (с) и его внешняя характеристика (б)

Если увеличивать нагрузку на генератор независимого возбуждения, то его ток будет непрерывно расти и при коротком замыкании (г --- 0; U = 0) достигнет очень большого значения.

В генераторе параллельного возбуждения ток нагрузки 1 = Шг будет увеличиваться только до критического значения /нр -

- (2ч-2,5)/„.

Когда машина выйдет из режима магнитного насыщения, ее напряжение U будет снижаться быстрее, чем сопротивление нагрузки г, и ток 1 начнет уменьшаться.

При коротком замыкании напряжение U и ток возбуждения /в =

- 1Лгв будут равны нулю. Поэтому в обмотке якоря наведется незначительная э. д. с. Еост только за счет остаточного магнетизма и ток короткого замыкания /кз = ?остя будет меньше номинального' тока.

Генераторы параллельного возбуждения получили широкое распространение, так как они не требуют специального источника постоянного тока для питания обмотки возбуждения.

Генератор смешанного возбуждения (рис. 153, а). Для правильной работы генератора токи в главной параллельной ОВШ и дополнительной последовательной ОВС обмотках возбуждения должны иметь одинаковое направление. Чтобы снизить потерю напряжения в последовательной обмотке возбуждения, ее изготовляют из небольшого числа витков провода с большим поперечным сечением. В отличие от других генераторов постоянного тока напряжение генератора смешанного возбуждения при изменении тока нагрузки от нуля до номинального значения остается почти без изменения (рис. 153, б). Это объясняется тем, что с увеличением нагрузки увеличиваются ток якоря, магнитный поток последовательной обмотки возбуждения и э. д. с. генератора Е -- СФп. В результате автоматически будет скомпенсировано влияние внутреннего падения напряжения на значение внешнего напряжения генератора.

⇐Реакция якоря и коммутация тока | Электропитающие устройства и линейные сооружения автоматики, телемеханики и связи железнодорожного транспорта | Общие сведения о двигателях постоянного тока⇒

Характеристики генераторов постоянного тока | Общие сведения об электрических машинах

Страница 18 из 25

Классификация схем возбуждения генераторов постоянного тока была приведена в выше (рис. 280). Свойства генераторов, определяемые системой возбуждения, выявляются на основе характеристик, устанавливающих зависимости между отдельными величинами. Основными для генераторов являются характеристики холостого хода, нагрузочная, внешняя и регулировочная.

Генератор независимого возбуждения (рис. 280, а)

Характеристика холостого хода представляет собой зависимость напряжения генератора U от тока возбуждения при постоянном числе оборотов п в токе якоря = 0: U = f(IB). Характеристика холостого хода имеет две ветви — восходящую и нисходящую (рис. 299). Остаточный магнетизм полюсов и ярма при отсутствии возбуждения обусловливает некоторое напряжение, обычно равное 2-3% UH.

Рис. 299. Характеристика холостого хода.

Нисходящая ветвь из-за остаточного магнетизма проходит несколько выше восходящей.
Характеристика холостого хода позволяет судить о магнитных свойствах машины, во многом определяет другие характеристики, являющиеся как бы производными от нее.

Рис. 300. Построение нагрузочной характеристики.
Нагрузочная характеристика представляет собой зависимость напряжения на зажимах генератора от тока возбуждения U=f(IB) при постоянных токе нагрузки и числе оборотов п. Нагрузочные характеристики имеют форму, похожую на характеристику холостого хода, но проходят ниже последней вследствие размагничивающего действия реакции якоря и падения напряжения в цепи якоря, возникающих при нагрузке генератора.
Приведенное в   (рис. 286) определение напряжения генератора при нагрузке по существу выявило точку нагрузочной характеристики (точка а, рис. 286). Если теперь, считая при данном токе размеры реактивного треугольника неизменными, передвигать его по характеристике холостого хода параллельно самому себе, то след вершины а (b, с, d, е) пройдет по нагрузочной характеристике (рис. 300). Точка е соответствует короткому замыканию генератора.
Внешняя характеристика представляет собой зависимость напряжения на зажимах генератора U от тока нагрузки при постоянных числе оборотов п и токе возбуждения: U = f(I). Различают внешнюю характеристику при возрастающей нагрузке, когда исходным является режим холостого хода, и внешнюю характеристику при убывающей нагрузке, когда в исходном режиме принимается некоторый ток нагрузки (обычно номинальный) при некотором напряжении (обычно номинальном) и рассматривается убывание нагрузки вплоть до полной разгрузки.
Кривая 1 на рисунке 301 представляет внешнюю характеристику при возрастающей нагрузке. Напряжение на зажимах генератора определяется значением э. д. с. Е, зависящим от результирующего потока и падения в цепи якоря 1Яя:
U = E — IR я.
Здесь полное сопротивление цепи якоря, включая щеточные контакты.
При увеличении нагрузочного тока растет размагничивающее действие н. с. реакции якоря и результирующая н. с. генератора уменьшается, несмотря на постоянную н. с. обмотки возбуждения. Это приводит к уменьшению результирующего потока генератора и, следовательно, э. д. с. E. С ростом нагрузки благодаря возрастающему действию реакции якоря магнитное состояние машины характеризуется точками, лежащими ближе к линейной части кривой намагничивания, насыщение уменьшается. В этих условиях относительное уменьшение результирующего потока и э. д. с. будет прогрессировать, что и определит некоторую выпуклость внешней характеристики в сторону, противоположную оси абсцисс. Пересечение внешней характеристики с осью абсцисс соответствует точке короткого замыкания, в которой ток значительно превышает номинальный.

Рис. 301. Внешние характеристики генератора независимого возбуждения.

Рис. 302. Регулировочная характеристика генератора независимого возбуждения.
Внешняя характеристика при убывающей нагрузке (кривая 2, рис. 301) позволяет определить процентное повышение напряжения при переходе от номинальной нагрузки к холостому ходу, если в исходном режиме:
(368)
ГОСТ 10159—62 на методы испытаний машин постоянного тока рекомендует снимать внешнюю характеристику именно при убывающей нагрузке, начиная приблизительно со 150% номинальной.
Процентное изменение (повышение) напряжения при сбросе номинальной нагрузки генератора обычно не превышает 5—15%.
Регулировочная характеристика представляет собой зависимость тока возбуждения от тока нагрузки  при постоянном номинальном напряжении UB на зажимах генератора и номинальной скорости вращения пн : IB = f (I). Для машин мощностью до 200 квт включительно определяют две ветви характеристики: при возрастании и убывании тока нагрузки. За регулировочную характеристику принимают кривую, каждая ордината которой является среднеарифметическим ординат обеих ветвей. Примерный вид регулировочной характеристики приведен на рисунке 302, из которого видно, что с увеличением нагрузочного тока следует увеличивать ток возбуждения, чтобы напряжение генератора оставалось постоянным. Увеличение тока возбуждения необходимо для компенсации размагничивающего действия реакции якоря и падения напряжения в цепи якоря, возникающих при нагрузке. Так как при этом э д. с. генератора Е, а следовательно, и его насыщение увеличиваются, то регулировочная характеристика имеет некоторую выпуклость, обращенную в сторону оси абсцисс.
будет усиливать поток остаточного магнетизма, а не ослаблять его;

  1. сопротивление цепи обмотки возбуждения не выше определенного.

Генератор последовательного возбуждения (схема рис.

280,в)

Характеристика холостого хода, раскрывающая магнитные свойства генератора последовательного возбуждения, может быть получена при независимом его возбуждении (рис. 305). Так как токи якоря, возбуждения и нагрузки равны, то нагрузочных и регулировочных характеристик у генератора последовательного возбуждения нет, и имеется лишь внешняя характеристика U — f(1) при n = const.
Если характеристика холостого хода, снятая при независимом возбуждении, непрерывно поднимаясь, стремится стать при сильном насыщении параллельной оси абсцисс, то внешняя характеристика, во-первых, из-за падения напряжения и реакции якоря располагается ниже характеристики холостого хода и, во-вторых, после некоторой нагрузки начинает падать (кривая 2, рис. 305). Последнее объясняется следующим образом. При достаточно большом значении тока нагрузки /, являющемся и током возбуждения, при насыщении машины магнитный поток Ф меняется незначительно, и, следовательно, как бы стабилизируется значение э. д. с. якоря Е. Но напряжение генератора определяется равенством
где RB — полное сопротивление цепи якоря, включая контактное сопротивление щетки — коллектор;

Рис. 305. Внешняя характеристика генератора с последовательным возбуждением.
RB — сопротивление обмотки возбуждения, соединенной последовательно с обмоткой якоря. Вследствие непрерывного роста падения напряжения напряжение на зажимах генератора начинает уменьшаться, и при коротком замыкании характеристика холостого хода пересекает ось абсцисс.
Значительное изменение напряжения генератора последовательного возбуждения при изменении нагрузки делает его не подходящим для работы в эксплуатационных условиях, и генераторы последовательного возбуждения применяются лишь в единичных случаях, в специальных установках.

Сравнительные характеристики генераторов СтартВОЛЬТ - Startvolt

к списку всех новостей

Генераторы «СтартВольт» используют мощность, которая ранее безвозвратно «уходила» в виде потерь. 

 

Как следует из таблицы, превосходство генераторов СтартВОЛЬТ перед устанавливаемыми штатно генераторами составляет от 45% до 90%.

 

Наименование генератора Характеристики штатного генератора Характеристики генераторов «СтартВОЛЬТ»

2101-3701010 

(Г221А)

Iвых=42A

при 3000 об/мин

Iвых=100A 

при 3000 об/мин

2108-3701010 

(372.3701)

Iвых=55A

при 3000 об/мин

Iвых=100A

при 3000 об/мин

2110-3701010*

(9402-3701)

Iвых=80A 

при 3000 об/мин

Iвых=135A

при 3000 об/мин

 

 

 

*генераторы 21214, 2123, 406, 402, 2410, 4126 имеют компонентную базу генератора 2110 и одинаковые рабочие характеристики 

Не упускайте важные события

к списку всех новостей

Генератор постоянного тока независимого возбуждения

Схема включения генератора независимого возбуждения по­казана на рис. 28.2, а. Реостат rрг, включенный в цепь возбужде­ния, дает возможность регулировать ток Iв в обмотке возбуждения, а следовательно, и основной магнитный поток машины. Обмотка возбуждения питается от источника энергии постоянного тока: аккумулятора, выпрямителя или же другого генератора постоян­ного тока, называемого в этом случае возбудителем.

Рис. 28.2 Принципиальная схема (а) и характеристики х.х. (б) генера­тора независимого возбуждения

Характеристика холостого хода генератора постоянного тока независимого возбуждения

При снятии характеристики  U0= F(IВ) генератор работает в режиме х.х. (Ia = 0). Установив номинальную частоту вращения и поддерживая ее неизменной, постепенно увеличивают ток в обмотке возбуждения Iв от нулевого значения до +Iв = Oa, при котором напряжение х. х. U0 = 1.15Uном . Получают данные для построения кривой 1 (рис. 28.2, б). Начальная ордината кривой 1 не равна нулю, что объясняется действием небольшого магнитного потока остаточного магнетизма, сохранившегося от предыдущего намагничивания машины. Уменьшив ток возбуждения до нуля, и изменив его направление, постепенно увеличивают ток в цепи возбуждения до -Iв = Oб. По­лученная таким образом кривая 2 называется нисходящей ветвью характеристики. В первом квадранте кривая 2 располагается вы­ше кривой 1. Объясняется это тем, что в процессе снятия кривой 1 произошло увеличение магнитного потока остаточного намагни­чивания. Далее опыт проводят в обратном направлении, т. е. уменьшают ток возбуждения от -Iв = Oб до Iв = 0, а затем увеличи­вают его до значения +Iв = Oa. В результате получают кривую 3, называемую восходящей ветвью характеристики х. х. Нисходящая и восходящая ветви характеристики х.х. образуют петлю намагни­чивания. Проведя между кривыми 2 и 3 среднюю линию 4, полу­чим расчетную характеристику х.х.

Прямолинейная часть характеристики х.х. соответствует нена­сыщенной магнитной системе машины. При дальнейшем увеличе­нии тока сталь машины насыщается и характеристика приобретает криволинейный характер. Зависимость U0= F(IВ)  дает возможность судить о магнитных свойствах машины.

Нагрузочная характеристика генератора постоянного тока независимого возбуждения

Эта характери­стика выражает зависимость напряжения U на выходе генератора от тока возбуждения Iв при неизменных токе нагрузки, например номинальном, и частоте вращения. При указанных условиях на­пряжение на выводах генератора меньше ЭДС , поэто­му нагрузочная характеристика 1 располагается ниже характери­стики холостого хода 2 (рис. 28.3). Если из точки а, соответствующей номинальному напряжению Uном, отложить вверх отрезок аb, равный IaΣr, и провести горизонтально отре­зок bс до пересечения с характеристикой х.х., а затем соединить точки а и с, то получим аbс треугольник реактивный (характе­ристический).

Так, при работе генератора в режиме х.х. при токе возбужде­ния  IВ1 = IВ.ном напряжение на выводах U0 = de ; с подключением нагрузки (при неизменном токе возбуждения) напряжение генера­тора снизится до значения Uном = ae . Таким образом, отрезок dа выражает значение напряжения ΔU = U0 — Uном  при IВ1 = IВ.ном. На­пряжение на выводах генератора в этом случае уменьшилось в результате действия двух причин: падения напряжения в цепи якоря и размагничивающего влияния реакции якоря . Измерив значение сопротивления цепи якоря и подсчитав падение напряжения IaΣr, можно определить ЭДС генератора при заданном токе нагрузки: Ea = U + IaΣr. На рис. 28.3 эта ЭДС представлена отрезком bе. Электродвижущая сила генератора при нагрузке меньше, чем в режиме х.х. (bе < dе), что объясняется размагничивающим влиянием реакции якоря. Для количественной оценки этого влияния из точки с опускаем перпендикуляр на ось абсцисс. Полученный отрезок cf представляет собой ЭДС генератора при нагрузке; в режиме х.х. для создания этой ЭДС необходим ток возбуждения IВ2 < IВ1. Следовательно, отрезок fе, равный разности токов возбуждения IВ1 — IВ2, представляет собой ток возбуждения, компенсирующий размагничивающее влияние реакции якоря.

Рис. 28.3. Нагрузочная характери­стика генератора независимого возбуждения

Катеты реактивного треугольника количественно определяют причины, вызывающие уменьшение напряжения генератора при его нагрузке: падение на­пряжения в цепи якоря определяет катет

ab = IaΣr                                                             (28. 7)

ток возбуждения IВ1 — IВ2, ком­пенсирующий размагничиваю­щее действие реакции якоря, оп­ределяет катет

,                                    (28.8)

где  Fqd и Fad — величины, опре­деляющие размагничивающее действие реакции якоря по попе­речной и продольной осям ; —число витков в по­люсной катушке обмотки возбуждения.

Реактивный треугольник а’b‘с’ построен для другого значения тока возбуждения IВ3. Сторона а’bтреугольника осталась неиз­менной (а’b‘ = ab), что объясняется неизменностью тока нагруз­ки, но сторона b‘с’ уменьшилась (b‘с’ < bс), так как при меньшем токе возбуждения уменьшилась степень насыщения магнит­ной цепи генератора, а следовательно, и размагничивающее дей­ствие реакции якоря.

Внешняя характеристика генератора постоянного тока независимого возбуждения

Эта характеристика представляет собой зависимость напряжения U на выводах генера­тора от тока нагрузки I. При снятии данных для построения внеш­ней характеристики генератор приводят во вращение с номиналь­ной скоростью и нагружают его до номинального тока при номинальном напряжении. Затем, постепенно уменьшая нагрузку вплоть до х.х. (I= 0), снимают показания приборов. Сопротивле­ние цепи возбуждения rB и частоту вращения в течение опыта под­держивают неизменными.

На рис. 28.4, а представлена внешняя характеристика генера­тора независимого возбуждения, из которой видно, что при увеличении тока нагрузки I напряжение на выводах генератора понижа­ется; это объясняется размагничивающим влиянием реакции якоря и падением напряжения в цепи якоря. Наклон внешней характеристики к оси абсцисс (жесткость внешней характеристики) оценивается номинальным изменением напряжения генератора при сбросе нагрузки:

.                         (28.9)

Обычно для генератора независимого возбуждения ΔUном  = 5 – 10% .

Регулировочная характеристика генератора постоянного тока независимого возбуждения

Характери­стика  IВ= F(I) показывает, как следует менять ток в цепи возбуж­дения, чтобы при изменениях нагрузки генератора напряжение на его выводах оставалось неизменным, равным номинальному. При этом частота вращения сохраняется постоянной (n – const).

При работе генератора без нагрузки в цепи возбуждения уста­навливают ток Iво, при котором напряжение на выводах генератора становится равным номинальному. Затем постепенно увеличивают нагрузку генератора, одновременно повышают ток возбуждения таким образом, чтобы напряжение генератора во всем диапазоне нагрузок оставалось равным номинальному. Так получают восхо­дящую ветвь характеристики (кривая 1 на рис. 28.4, б). Постепен­но уменьшая нагрузку генератора до х.х. и регулируя соответст­вующим образом ток возбуждения, получают нисходящую ветвь характеристики (кривая 2 на рис. 28.4, б). Нисходящая ветвь регу­лировочной характеристики расположена ниже восходящей, что объясняется влиянием возросшего остаточного намагничивания магнитной цепи машины в процессе снятия восходящей ветви. Среднюю кривую 3, проведенную между восходящей и нисходящей ветвями, называют практической регулировочной характери­стикой генератора.

Основной недостаток генераторов независимого возбужде­ния — это необходимость в постороннем источнике энергии по­стоянного тока — возбудителе. Однако возможность регулирова­ния напряжения в широких пределах, а также сравнительно жесткая внешняя характеристика этого генератора являются его достоинствами.

Рис. 28.4. Внешняя (а) и регулировочная (б) характери­стики генератора независимого возбуждения.

Какие характеристики учесть при покупке дизельного генератора?

Содержание:

  1. 1. Как правильно подсчитать мощность?
  2. 2. Определяемся со значением напряжения
  3. 3. Все внимание на объем топливного бака
  4. 4. Не забываем про габариты

Покупка дизельного генератора требует ответственного подхода, ведь это дорогостоящее оборудование, которое приобретается не на один год. Тем более, от него будет зависеть функционирование приборов и оборудования целого здания или строительной площадки. Ошибочный выбор будет непростителен, если нарушится подача электропитания или возникнут серьезные поломки. На коммерческом или производственном предприятии это может привести к простоям, убыткам и порче товара, да и в быту доставит массу неудобств. Ведь причина покупки автономной станции – необходимость надежного источника электроэнергии, который не подведет ни при каких обстоятельствах. В большей степени эффективность работы станции зависит от правильного выбора по техническим характеристикам.

Как правильно подсчитать мощность?

Будет ли генератор использоваться для электроснабжения всей техники в доме или только нескольких единиц, важно правильно определить нагрузку. Если взять оборудование меньшей мощности, чем суммарная мощность всех подключаемых приборов, то не избежать перегрузки. Это может привести к выходу генератора из строя. Но покупать станцию слишком большой мощности тоже не рекомендуется, ведь от длительной работы на холостом ходу двигатель подвергается не меньшему износу. Чтобы подобрать оптимальную по мощности станцию, необходимо сделать простые расчеты. Распишем алгоритм подсчета в 5 шагов.

Шаг 1: Определяемся с количеством электропотребителей, которые будут подключаться к электростанции одновременно. Также нужно выяснить потребляемую мощность каждого из них. Информацию об этом Вы найдете в инструкции или техпаспорте оборудования.

Например, Вы собираетесь использовать дизельную электростанцию для питания следующих потребителей:

  • 6 ламп накаливания (по 60 Вт),
  • холодильник (200 Вт),
  • микроволновка (1500 Вт),
  • электрочайник (1000 Вт),
  • компьютер (500 Вт),
  • телевизор (100 Вт).

Не торопитесь складывать эти показатели, ведь нужно помнить еще одну важную вещь. При подключении к генератору потребителей, имеющих электродвигатели, таких как холодильник, пылесос или электроинструмент, следует учесть, что во время запуска нагрузка на сеть увеличивается в разы.

Шаг 2: Учитываем коэффициенты пусковых токов, чтобы компенсировать возрастающую мощность во время запуска оборудования и техники с электродвигателями. В зависимости от величины пусковых токов, техника будет иметь определенный коэффициент. Примеры Вы найдете в таблице.

Наименование техники Мощность (Вт) Коэффициент пусковых токов
Тостер, кофеварка 600 – 1500 1
Фен, утюг 500 – 2000 1
Электроплита 1000 – 6000 1
Обогреватель 1000 – 2400 1
Телевизор 100 – 400 1
Электрочайник 1000 – 2000 1
Компьютер 400 – 750 2
Холодильник 150 – 600 3
СВЧ-печь 1500 – 2000 2
Люминесцентные лампы 3 – 36 2
Лампы накаливания 60 – 100 1
Дрель 400 – 1000 3
Болгарка 600 – 3000 3
Перфоратор 600 – 1400 3
Компрессор 750 – 2500 4
Погружной насос 500 – 1000 7

Получается, что в нашем случае придется заложить мощность холодильника в 600 Вт (200*3), мощность микроволновки в 3000 Вт (1500*2) и мощность компьютера в 1000 Вт (500*2).

Шаг 3: Складываем значения мощности всех электропотребителей, чтобы получить их общую потребность в электроэнергии.

60*6+600+3000+1000+1000+100=6060 (Вт)

Шаг 4: Добавляем запас мощности в 10% в качестве резерва. Это необходимо для того, чтобы не задействовать весь ресурс двигателя и снизить его износ.

6060*1,1=6666 (Вт)

Получается, что для эффективного энергоснабжения перечисленных единиц техники необходим дизельный генератор мощностью не менее 6,6 кВт.

Шаг 5: Выбираем модель электростанции, подходящую по параметру мощности. Понятно, что не всегда можно найти генератор с точно таким же значением мощности, которое получилось у Вас при подсчете. Не страшно, если мощность станции будет составлять 6,8 или 7 кВт.

Важно знать! При выборе дизельного генератора Вы можете увидеть два значения мощности: максимальное и номинальное (например, 6,48 и 5,85 кВт). Ориентироваться нужно на второй показатель, так как он является рекомендованным для продолжительной работы техники. Задействовать максимальную мощность можно лишь на непродолжительное время, чтобы не перегружать двигатель.

При проведении расчетов не следует суммировать мощность всех электроприборов, которые есть у Вас дома или на предприятии. Ведь они не всегда используются. К примеру, фен, утюг и пылесос практически никогда не задействуются одновременно, поэтому Вы можете взять усредненное значение мощности этих потребителей и учесть его один раз. Это выгодно не только с точки зрения покупки оборудования (вам не придется переплачивать за установку большей мощности), но и с точки зрения эксплуатации – двигатель не будет работать впустую.

Воспользуйтесь приведенным алгоритмом подсчета при выборе дизель-генератора, и Вы точно не ошибетесь. Сегодня на рынке электростанций есть устройства в широком диапазоне мощности: от 1 кВт до нескольких тысяч киловатт. Поэтому легко подобрать подходящий источник электроэнергии, исходя из  потребностей конкретного объекта, который нужно снабжать электроэнергией: дачи, частного дома, мастерской, строительного участка или целого предприятия.

Определяемся со значением напряжения

Тут выбор должен основываться на том, каких электропотребителей Вы планируете подключать к дизельному генератору. Бытовая техника работает от сети с напряжением в 220 В, а мощное производственное оборудование, такое как станки и компрессоры, может подключаться к источнику электроэнергии, выдающему ток с напряжением в 380 В. Если же специфика Вашей деятельности связана с использованием и тех, и других потребителей, оптимальным вариантом будет дизельная станция с двумя выходами: на 220 и 380 В.

Важно знать! Возможно, Вы слышали про такое явление как «перекос фаз». Оно происходит, когда к одной из фаз подключен потребитель, мощность которого превышает 1/3 от общей мощности генератора. В результате возникают резкие перепады напряжения. Чтобы этого избежать, подключайте потребителей таким образом, чтобы их потребляемая мощность на каждой из фаз была приблизительно одинакова.

Все внимание на объем топливного бака

Всем известно, что от объема бака напрямую зависит продолжительность работы генератора без дозаправки. Чем больше топлива можно влить, тем дольше рабочий цикл. Но не следует покупать генератор с баком большого объема, если этого не требуют условия эксплуатации. Например, Вы будете работать с агрегатом не более 4 часов в день, а запас топлива у Вас будет на 16 часов. Это нерационально не только с точки зрения затрат солярки, но и покупки станции. Ведь большой бак увеличивает размеры станции и повышает ее цену. Чтобы сделать правильный выбор, подсчитайте, как часто и на какое время будет задействоваться автономный источник электроэнергии.

К примеру, при использовании дизель-генератора в качестве резервного источника электроэнергии на несколько часов, до возобновления работы центральной электросети, достаточно будет запаса топлива в 10 – 12 литров. Для продолжительной работы станции нужен более вместительный бак. Например, запаса 84 литров топлива хватит на 8,5 часов работы (при потреблении 9,8 л/ч). Это отличный вариант для снабжения электроэнергией инструментов и оборудования на производстве в течение рабочей смены. Чтобы обеспечить круглосуточную работу электростанции, можно организовать систему подачи топлива из отдельного резервуара, но такая возможность предусмотрена только для некоторых моделей стационарных установок.

Не забываем про габариты

Дизельные генераторы как никакие другие представлены в разнообразном исполнении по типу конструкции, габаритным размерам и весу. Вы можете найти как переносную модель, которая помещается в багажник автомобиля, так и крупногабаритную мощную установку, предназначенную для стационарного размещения. В данном случае все зависит от мощности: чем мощнее двигатель, тем большие размеры он имеет, следовательно, увеличивается и размер всей конструкции генератора (объем масляного и топливного бака, размеры топливной системы и других деталей).

Для выездных работ или для использования генератора на даче, подойдет переносная модель рамного типа. Как правило, длина агрегата не превышает 1 метр, а весит он не более 100 кг, поэтому перенести его в нужное место сможет один физически крепкий человек. Более крупные модели, весом свыше 100 кг, имеют колеса для удобства транспортировки, например, по строительному участку. Если Вы покупаете дизельную электростанцию для постоянного использования дома или на предприятии и не собираетесь часто ее перемещать, можно выбрать и стационарную модель. Весит такое оборудование более 1000 кг, а длина корпуса может составлять несколько метров.

Теперь Вы знаете, что нет ничего сложного в выборе дизельного генератора. Главное – точно сформулировать свои требования и сделать простые расчеты. Определившись с основными рабочими параметрами, Вы сможете легко подобрать оборудование, которое будет максимально соответствовать Вашим запросам. А купить дизель-генератор можно в нашем интернет-магазине, оформив заказ через сайт или по телефону.

Как правильно подобрать автомобильный генератор?

Генератор – один из важнейших компонентов современной машины, ведь именно он снабжает всю систему автомобиля электрическим током. Особая важность этого агрегата проявляется чаще всего осенью и зимой. В это время автомобилю в принципе приходится тяжело, но не все знают, что уделять больше внимания, чем обычно нужно не только правильной резине и омывающей жидкости. Многим знакома ситуация, когда утром после морозной ночи автомобиль не заводится. Одна из самых распространенных причин такого поведения авто - неисправность генератора.

Автомобильный генератор - устройство, которое заряжает аккумулятор и обеспечивает электрическим током все системы автомобиля. В машинах используют генераторы переменного тока, потому что они дешевле, компактнее и надежнее, чем генераторы постоянного тока. Агрегат вырабатывает переменный ток, который при помощи диодного моста преобразовывается в постоянный, и питает все системы автомобиля.

Для нормальной работы авто должно получать стабильное напряжение 14 В. Для того, чтобы поддерживать напряжение на нужном уровне, в каждом генераторе есть регулятор.

Генератор СтартВОЛЬТ с оригинальной упаковкой

Генератор состоит из следующих основных узлов:

- передняя и задняя крышки;
- статорная обмотка;
- ротор с обмоткой возбуждения;
- диодный мост;
- конденсатор;
- крышка защитная;
- подшипники;
- шкив.

Схема генератора в сборе

Как понять, что генератор пора ремонтировать или менять?

Если автомобиль не заводится - это крайняя стадия неисправности генератора, а первые “звоночки” были еще раньше. Среди явных признаков неисправностей отмечают:

индикация лампа ошибки АКБ;
снизилась яркость галогенных фар;
снизилась яркость приборной панели при низких оборотах двигателя;
на приборной панели горят сразу несколько ламп, сообщающих об ошибках.

Если автомобиль не заводится, а из-под капота раздаются щелчки втягивающего реле, не спешите менять генератор - вполне возможно, что из строя вышел сам аккумулятор.

Яркость подсветки приборной панели

Как проверить исправность генератора?

Если есть сомнения, можно поехать в автосервис и провести диагностику. Проще и быстрее купить мультиметр и сделать диагностику самостоятельно. Переведите мультиметр в режим замера напряжения и постоянном токе и коснитесь клемм проводов АКБ. Нормальные показатели напряжения находятся в диапазоне от 13,8 до 14,8 В. Если цифра меньше нижней границы, то с генератором могут быть проблемы.

Тем же прибором коснитесь контакта генератора с маркировкой «30» («B+») чтобы измерить напряжение на выходе. Цифры там должны быть такими же - 13,8 до 14,8 В. Если у вас есть амперметр, замерьте силу тока на выходе генератора в разных условиях:

на холостых оборотах;
с обогревом сидений и стекол;
с включенным кондиционером;
при увеличении количество оборотов двигателя.
Полностью исправный генератор должен выдавать одинаковые показатели тока вне зависимости от условий.

Замеры напряжения на клеммах АКБ

Цена-качество

Ездить с неисправным генератором себе дороже - в какой-то момент ваш двигатель просто не заведется. Значит нужно покупать новый. Следующий вопрос - какой генератор покупать? Есть вариант купить оригинальную деталь, которая считается за «эталон», а по цене значительно дороже аналогов. Можно купить аналог штатного генератора - сейчас на рынке их огромное количество на любой кошелек.

Купить самый дешевый - сыграть в «русскую рулетку»: если повезет, то генератор проработает хоть какое-то время, а при худшем раскладе его даже не получится установить в автомобиль. Увы, не все производители проводят контроль размеров запасных частей на соответствие оригиналу. Экономия, конечно, вещь хорошая, но не в случае со сложными техническими продуктами, от которых зависит работа всего автомобиля.

На что обратить внимание при выборе?

Есть ряд деталей, на которые нужно обращать внимание перед покупкой генератора. В первую очередь смотрите на упаковку:

1) обязательно наличие адресов поставщика и производителя на коробке - если, конечно, им нечего скрывать;
2) информация о сертификации товара (СТР, ЕАС, ISO) - товар должен соответствовать техническим стандартам. Если сертификата нет, генератор покупать не стоит;
3) информация о гарантии: с какого момента она считается и какой срок составляет. Например, гарантия производителя «СтартВОЛЬТ» на генераторы действует 2 года с момента продажи, но есть случаи, когда срок считается с момента производства;
4) информация об оригинальных кодах товара и его применяемости к вашей модели автомобиля - будет неприятно, если после покупки вы узнаете, что он вам не подходит;
5) собственная система идентификации запчастей - у добросовестных производителей есть собственные уникальные номера деталей для конкретных моделей авто: например, генератор «СтартВОЛЬТ» для а/м ВАЗ 2110 имеет фирменное обозначение производителя LG 0110;
6) наличие в коробке уплотнителя или вкладышей для защиты от механических повреждений.

Проверяйте комплектность товара до его покупки. В коробке должны быть:

гарантийный талон – без него вы не сможете вернуть некачественный товар в магазин или напрямую производителю;
дополнительные документы, среди которых паспорт изделия, инструкция, результаты тестов или рекламная продукция. Чем больше документов, тем больше информации можно получить о продукте;
отдельные модели генераторов дополнительно комплектуются отдельными крепежными элементами (например, кронштейн крепления генератора). Если их нет, установить генератор будет крайне проблематично.

Упаковка генератора «СтартВОЛЬТ» с документами

Достаньте генератор из коробки и проведите визуальный осмотр:

любые сколы, царапины и прочие дефекты недопустимы - поврежденный товар покупать нельзя. Последствиями использования такой запчасти станет ее полное разрушение в процессе работы;
необходимо осмотреть и проверить затяжку основного крепежа генератора хотя бы на ощупь. Обратите внимание, что перед установкой изделия не нужно проверять затяжку второй (наружной) гайки выводного болта генератора, если таковой имеется (вывод В+) – их специально не затягивают чтобы подключать изделие было проще;
проверните шкив и послушайте, нет ли посторонних шумов при его вращении. Шум говорит о некачественной сборке, такой товар покупать, а уж тем более использовать нельзя;
в некоторых магазинах есть специальное оборудования для проверки. чтобы потом не “кусать локти”, и лучше потратить немного времени и провести проверку на специализированном стенде.

Сделал дело - катайся смело!

Поменять генератор не так-то просто. Можно сделать это и самому, если есть инструкция и какой-никакой опыт, или обратиться к специалистам. В любом случае, если вы купили качественный товар от проверенного производителя, да еще и с гарантией, можете быть спокойны за свой автомобиль - впереди не одна спокойная зима.

Преимущества генераторов «СтартВОЛЬТ»:

полная аутентичность штатным изделиям по габаритным размерам и выходным характеристикам;
100%-й двойной выходной контроль каждого генератора на специализированном стенде проверки D&V;
в комплект каждого генератора входит Индивидуальный технический паспорт, отражающий все реальные выходные характеристики каждого генератора;
взаимозаменяемость с оригиналом всех ключевых узлов – диодный мост, регулятор напряжения, подшипники и т. д.;
расширенный срок гарантии – 2 года с момента продажи;
расширенная идентификация: для удобства специализированных сервисных станций приводятся номера не только ОЕМ-номера, но и cross-reference основных аналогов – для быстрой идентификации знакомых популярных моделей.

Ознакомиться со всем ассортиментом генераторов и другой автоэлектрики от «СтартВОЛЬТ» вы можете здесь.

Подписывайтесь на наш Youtube-канал
Читайте нас на Яндекс. Дзен
Скачивайте наше приложение для IOS и Android - весь каталог продукции в вашем смартфоне!

* - Партнерский материал

Характеристики генераторов постоянного тока | electricaleasy.com

Обычно во внимание принимаются следующие три характеристики генераторов постоянного тока: (i) характеристика разомкнутой цепи (O.C.C.), (ii) внутренняя или общая характеристика и (iii) внешняя характеристика. Эти характеристики генераторов постоянного тока объясняются ниже.

1. Характеристика разомкнутой цепи (O.C.C.) (E

0 / I f ) Характеристика холостого хода также известна как магнитная характеристика или характеристика насыщения без нагрузки .Эта характеристика показывает соотношение между генерируемой ЭДС без нагрузки (E 0 ) и током возбуждения (I f ) при заданной фиксированной скорости. O.C.C. Кривая - это просто кривая намагничивания, она практически одинакова для всех типов генераторов. Данные для O.C.C. Кривая получена при работе генератора без нагрузки и поддержании постоянной скорости. Ток возбуждения постепенно увеличивается, и регистрируется соответствующее напряжение на клеммах. Схема подключения для получения O.C.C.кривая показана на рисунке ниже. Для генераторов с параллельным или последовательным возбуждением обмотка возбуждения отсоединяется от машины и подключается к внешнему источнику питания.
Теперь из уравнения ЭДС генератора постоянного тока мы знаем, что Eg = kɸ. Следовательно, генерируемая ЭДС должна быть прямо пропорциональна потоку поля (и, следовательно, также прямо пропорциональна току поля). Однако даже когда ток возбуждения равен нулю, генерируется некоторая величина ЭДС (представленная OA на рисунке ниже). Эта первоначально наведенная ЭДС возникает из-за того, что в полюсах поля существует некоторый остаточный магнетизм.Из-за остаточного магнетизма в якоре индуцируется небольшая начальная ЭДС. Эта первоначально наведенная ЭДС помогает существующему остаточному потоку и, следовательно, увеличивает общий поток поля. Следовательно, это увеличивает наведенную ЭДС. Таким образом, O.C.C. следует по прямой. Однако по мере увеличения плотности потока полюса насыщаются, и становится практически постоянным. Таким образом, даже если мы увеличиваем I f дальше, ɸ остается постоянным и, следовательно, Eg также остается постоянным. Следовательно, O.C.C. кривая выглядит как характеристика B-H.
На приведенном выше рисунке показана типичная кривая насыщения без нагрузки или характеристики разомкнутой цепи для всех типов генераторов постоянного тока.

2. Внутренняя или общая характеристика (E / I

a ) Внутренняя характеристическая кривая показывает соотношение между ЭДС, генерируемой под нагрузкой (Eg), и током якоря (I a ). ЭДС Eg, генерируемая под нагрузкой, всегда меньше E 0 из-за реакции якоря. Например, можно определить путем вычитания падения из-за размагничивающего эффекта реакции якоря из напряжения холостого хода E 0 .Следовательно, внутренняя характеристическая кривая находится ниже O.C.C. изгиб.

3. Внешняя характеристика (V / I

L ) Кривая внешней характеристики показывает соотношение между напряжением на клеммах (В) и током нагрузки (I L ). Напряжение на клеммах V меньше генерируемой ЭДС Eg из-за падения напряжения в цепи якоря. Следовательно, внешняя характеристическая кривая находится ниже внутренней характеристической кривой. Внешние характеристики очень важны для определения пригодности генератора для данной цели.Поэтому этот тип характеристики иногда также называют характеристикой производительности или характеристикой нагрузки .

Внутренние и внешние характеристики показаны ниже для каждого типа генератора.

Характеристики генератора постоянного тока с независимым возбуждением

Если нет реакции якоря и падения напряжения на якоре, напряжение останется постоянным при любом токе нагрузки. Таким образом, прямая линия AB на рисунке выше представляет зависимость напряжения холостого хода отток нагрузки I L . Из-за размагничивающего эффекта реакции якоря ЭДС, генерируемая под нагрузкой, меньше напряжения холостого хода. Кривая переменного тока представляет генерируемую под нагрузкой ЭДС Eg в зависимости от тока нагрузки I L , т. Е. Внутреннюю характеристику (поскольку I a = I L для генератора постоянного тока с независимым возбуждением). Кроме того, напряжение на клеммах меньше из-за омического падения, возникающего в якоре и щетках. Кривая AD представляет зависимость напряжения на клеммах от тока нагрузки, т. Е.внешняя характеристика.

Характеристики шунтирующего генератора постоянного тока

Для определения характеристик внутренней и внешней нагрузки шунтирующего генератора постоянного тока машине разрешается повышать свое напряжение перед приложением какой-либо внешней нагрузки. Для повышения напряжения шунтирующего генератора генератор приводится в действие первичным двигателем на номинальной скорости. Начальное напряжение индуцируется остаточным магнетизмом в полюсах поля. Генератор увеличивает свое напряжение, как объяснил O.C.C. изгиб. Когда генератор нарастает напряжение, он постепенно нагружается резистивной нагрузкой, и показания снимаются с подходящими интервалами.Схема подключения показана на рисунке ниже.
В отличие от генератора постоянного тока с независимым возбуждением, здесь I L ≠ I a . Для шунтирующего генератора I a = I L + I f . Следовательно, внутренняя характеристика может быть легко передана в Eg vs. I L путем вычитания правильного значения I f из I a .
В нормальных условиях работы, когда сопротивление нагрузки уменьшается, ток нагрузки увеличивается. Но по мере того, как мы уменьшаем сопротивление нагрузки, напряжение на клеммах также падает.Таким образом, сопротивление нагрузки может быть уменьшено до определенного предела, после чего напряжение на клеммах резко снижается из-за чрезмерной реакции якоря при очень высоком токе якоря и увеличенных потерь I 2 R. Следовательно, за этим пределом любое дальнейшее уменьшение сопротивления нагрузки приводит к уменьшению тока нагрузки. Следовательно, внешняя характеристическая кривая поворачивается обратно, как показано пунктирной линией на приведенном выше рисунке.

Характеристики генератора постоянного тока серии

Кривая AB на рисунке выше идентична характеристике разомкнутой цепи (O. C.C.) кривая. Это связано с тем, что в генераторах постоянного тока обмотка возбуждения включена последовательно с якорем и нагрузкой. Следовательно, здесь ток нагрузки аналогичен току возбуждения (т.е. I L = I f ). Кривые OC и OD представляют внутреннюю и внешнюю характеристики соответственно. В последовательном генераторе постоянного тока напряжение на клеммах увеличивается с током нагрузки. Это связано с тем, что с увеличением тока нагрузки увеличивается и ток возбуждения. Однако за пределами определенного предела напряжение на клеммах начинает уменьшаться с увеличением нагрузки.Это связано с чрезмерным размагничивающим эффектом реакции якоря.

Характеристики генератора постоянного тока

На приведенном выше рисунке показаны внешние характеристики составных генераторов постоянного тока. Если ампер-витки последовательных обмоток настроены так, что увеличение тока нагрузки вызывает увеличение напряжения на клеммах, то генератор вызывает перекомпенсацию. Внешняя характеристика перекомпонованного генератора показана кривой AB на рисунке выше.
Если ампер-витки последовательных обмоток регулируются таким образом, чтобы напряжение на клеммах оставалось постоянным даже при увеличении тока нагрузки, то генератор называется плоско-составным.Внешняя характеристика плоского составного генератора показана кривой AC.
Если последовательная обмотка имеет меньшее количество витков, чем требуется для плоской компаундированной обмотки, тогда генератор называется недостаточно компаундированным. Внешние характеристики недокомплектованного генератора показаны кривой AD.

Характеристики генераторов постоянного тока - шунтирующие, серийные и комбинированные

Мы знаем, что существуют разные типы генераторов постоянного тока в зависимости от того, как подключены клеммы возбуждения и якоря.Это:

  • Отдельно возбужденный постоянный ток. генератор.
  • Самовозбуждающийся постоянный ток генератор.
    • Шунтирующий генератор,
    • Серийный генератор,
    • Составной генератор.
Давайте проверим характеристики и производительность этих генераторов.

Характеристики генератора постоянного тока с независимым возбуждением:

В генераторе постоянного тока с отдельным возбуждением обмотки возбуждения получают питание от отдельного внешнего источника, а не от того же источника, который используется для питания якоря.


Характеристики без нагрузки:

Показывает зависимость между ЭДС E или , генерируемой холостым ходом, и током возбуждения при заданной скорости. Он также известен как характеристики намагничивания или характеристики разомкнутой цепи (O.C.C.).


ЭДС холостого хода, Где
  • K = константа = ZNP / 60
  • E o ∝ ток возбуждения
  • φ ток возбуждения

Из приведенного выше выражения ясно, что когда ток возбуждения увеличивается путем изменения делителя потенциала от 0, поток φ и, следовательно, E o увеличивается. Значения E o и тока возбуждения должны быть сведены в таблицу, а соотношение между ними должно быть нанесено на график. Поток увеличивается до тех пор, пока полюсы не станут насыщенными, после чего требуется большее увеличение тока возбуждения для получения заданного φ и, следовательно, E o .

Вот почему верхняя часть кривой изгибается, как показано. O.C.C. полезен для определения необходимого напряжения E o генератора при любых конкретных условиях, таких как холостой ход и скорость.


Нагрузочные характеристики:

Связь между э.д.с. Фактически индуцированный E и ток якоря I a дает внутренние характеристики.

Сначала генератор следует довести до номинальной скорости, а затем увеличить поле до тех пор, пока вольтметр не покажет номинальное напряжение. Теперь переключатель S 2 замкнут. Затем следует записать и свести в таблицу начальные значения тока нагрузки (т.е. O в этот момент) и V. Теперь нагрузка настроена на увеличение тока нагрузки.Сопротивление нагрузки следует дополнительно уменьшать до тех пор, пока амперметр, ток нагрузки не покажет ток полной нагрузки или по желанию.

Теперь график между V и током нагрузки должен быть построен кривой ab. Это называется нагрузкой или внешней характеристической кривой. Из графика видно, что напряжение медленно уменьшается с увеличением тока нагрузки. При снятии показаний скорость генератора следует поддерживать постоянной, изменяя скорость первичного двигателя.

Напряжение, зарегистрированное при нулевом токе нагрузки, составляет E o .Он параллелен абсциссе (ось X) и показан пунктирными линиями, потому что ток холостого хода равен нулю. Теперь определите I a R a падение при каждом показании и добавьте к кривой нагрузки. Таким образом, полученная кривая является переменным током и известна как внутренние характеристики. Соотношение между напряжением на клеммах V и током нагрузки I L дает внешние характеристики.

Характеристики самовозбуждающихся генераторов постоянного тока:


i. Характеристики шунтирующего генератора постоянного тока:

В шунтирующем генераторе постоянного тока обмотка возбуждения подключена (параллельно) к клеммам якоря, и создаваемый ток якоря I a является суммой тока возбуждения I sh и тока нагрузки I L .


Характеристики без нагрузки:

Характеристики холостого хода или разомкнутой цепи шунтирующего генератора получаются путем построения графика показаний амперметра (тока возбуждения), то есть I sh , в зависимости от показаний вольтметра E (генерируемого напряжения).

Говорят, что в состоянии холостого хода генератор разомкнут и вращается с постоянной скоростью. Из уравнения ЭДС генератора постоянного тока генерируемое напряжение E прямо пропорционально потоку φ. Поскольку φ прямо пропорционален току возбуждения I sh , увеличение I sh также увеличивает E.

Также, если при пуске нет тока возбуждения I sh , мы можем заметить некоторое напряжение E в якоре. В основном это происходит из-за присутствующего в полюсах поля магнетизма, известного как остаточный магнетизм. Поэтому график начинается с точки A, а не с начала 0.

Теперь, поскольку ток возбуждения I sh , поток φ увеличивается с увеличением напряжения E. Но после достижения определенного тока I sh поле насыщается, и поэтому φ и E остаются постоянными, как показано на рисунке выше.


Характеристики нагрузки:

Когда шунтирующий генератор нагружен, напряжение нарастает, а затем напряжение на его клеммах падает из-за сопротивления якоря и реакции якоря. Напряжение на клеммах V и ток нагрузки I L могут быть измерены, соотношение между этими V и I L может быть изображено как (a-b), известное как внешняя характеристическая кривая.

Если к кривой (a-b) добавить компоненты падения сопротивления якоря, мы получим внутреннюю характеристическую кривую (a-c), как показано. Если к этой кривой ac добавить компоненты падения реакции якоря, мы получим кривую или линию (ad), которые можно назвать характеристиками холостого хода, но на холостом ходу I L = 0. Следовательно, это мнимое значение и, следовательно, показано с помощью пунктирная линия.

Если оно превышает номинальное значение, напряжение на клеммах быстро снижается из-за повышенной реакции якоря, представленной кривой (b-e). Это известно как характеристика падения.

ii. Характеристики генератора серии постоянного тока:

В генераторе постоянного тока обмотка возбуждения, якорь и нагрузка соединены последовательно друг с другом i.е., I L = I se = I a .


Характеристики без нагрузки:

Характеристики холостого хода генератора постоянного тока аналогичны характеристикам холостого хода шунтирующего генератора. Но в условиях холостого хода генератор работает с постоянной скоростью из-за последовательного соединения, ток возбуждения не течет, так как ток нагрузки I L равен нулю. Следовательно, трудно получить характеристики холостого хода.

Чтобы нарисовать O.C.C. В последовательном генераторе обмотке возбуждения следует отводить отдельный d.c. поставка. На диаграмме ниже показан O.C.C. последовательного генератора с независимым возбуждением.

Теперь, если ток возбуждения I L увеличивается, напряжение E также будет расти пропорционально. Здесь также кривая начинается из точки А из-за остаточного магнетизма.


Характеристики нагрузки:

Когда последовательный генератор загружен, он начинает потреблять ток. Здесь мы знаем, что I L = I se = I a . Так как ток нагрузки I L увеличивается e.м.ф. индуцированный E также увеличивается. Кривая a-c между I L и E показывает внутренние характеристики. Эта кривая лежит ниже кривой O.C.C. за счет эффекта реакции якоря.

Внешние характеристики показаны кривой, она лежит ниже внутренних характеристик из-за падения якоря и обмоток возбуждения. Из полученных кривых мы замечаем, что с увеличением I L увеличивается E. Поэтому характеристики последовательного генератора также называют повышающими характеристиками.

iii. Характеристики составного генератора постоянного тока:

Составной генератор или составные генераторы с обмоткой - это комбинация как шунтирующих, так и последовательных генераторов с обмоткой. Одна обмотка включена последовательно, а другая - параллельно якорю.


Характеристики нагрузки:

Шунтирующий генератор можно заставить подавать постоянное напряжение, подключив несколько витков последовательно к клеммам якоря. Такое расположение известно как составной генератор.Существует два типа соединений для подключения последовательной и шунтирующей обмоток в составном генераторе.

Если соединение выполнено таким образом, что поток, создаваемый как последовательными, так и шунтирующими обмотками (φ se и φ sh ), имеет одно и то же направление, тогда соединение называется кумулятивным соединением. Если соединение выполнено таким образом, что оба создаваемых потока (φ se и φ sh ) противоположны друг другу, то это называется дифференциальным соединением.На рисунке ниже показаны два разных подключения составного генератора.

Теперь в составном генераторе при увеличении тока нагрузки I L . Ток I se в последовательных витках также увеличивается, что, в свою очередь, создает больший магнитный поток и, следовательно, большую ЭДС. Но из-за увеличения тока якоря I a произойдет увеличение падения напряжения из-за сопротивления якоря и реакции якоря.

Если последовательные полевые витки таковы, что дают e.м.ф. равном падению из-за сопротивления якоря и реакции якоря, тогда генератор называется плоско-составным или горизонтально-составным.

При последовательном включении поля производят ЭДС. больше или меньше, чем падение из-за сопротивления якоря и реакции, тогда генератор называется сверхкомпаундированным или недо-компаундированным соответственно.


Характеристики генераторов постоянного тока

Эта кривая показывает соотношение между генерируемой ЭДС. на нагрузке (E) и токе якоря (Ia).Э.д.с. E меньше E0 из-за размагничивающего эффекта реакции якоря. Следовательно, эта кривая будет лежать ниже характеристики разомкнутой цепи (O.C.C.). Внутренняя характеристика интересна, прежде всего, дизайнеру. Это не может быть получено непосредственно экспериментальным путем. Причина в том, что вольтметр не может считывать ЭДС. генерируется под нагрузкой из-за падения напряжения на сопротивлении якоря. Внутренняя характеристика может быть получена из внешней характеристики, если сопротивление обмотки известно, потому что эффект реакции якоря включен в обе характеристики.

Эта кривая показывает соотношение между напряжением на клеммах (V) и током нагрузки (IL). Напряжение на клеммах V будет меньше E из-за падения напряжения в цепи якоря. Следовательно, эта кривая будет лежать ниже внутренней характеристики. Эта характеристика очень важна для определения пригодности генератора для данной цели. Его можно получить путем одновременного измерения напряжения на клеммах и тока нагрузки (с помощью вольтметра и амперметра) нагруженного генератора.

На рис. (3.7) (ii) показаны характеристики генератора с последовательной обмоткой. Поскольку существует только один ток (тот, который протекает через всю машину), ток нагрузки совпадает с током возбуждения.

Кривая 1 показывает характеристику холостого хода (O.C.C.) последовательного генератора. Это

можно получить экспериментально, отключив обмотку возбуждения от

автомат и возбуждая его от отдельного постоянного тока источник, как обсуждалось ранее.

(ii) Внутренняя характеристика

Кривая 2 показывает общую или внутреннюю характеристику последовательного генератора. Он дает соотношение между сгенерированной э.д.с. E. по нагрузке и току якоря. Из-за реакции якоря поток в машине будет меньше, чем поток без нагрузки. Следовательно, e.m.f. E, генерируемый в условиях нагрузки, будет меньше, чем ЭДС. E0 генерируется без нагрузки. Следовательно, внутренняя характеристическая кривая лежит ниже O.C.C. изгиб; разница между ними отражает эффект реакции якоря [см. рис. 3.7 (ii)].

(iii) Внешняя характеристика

Кривая 3 показывает внешнюю характеристику последовательного генератора. Это дает

соотношение между напряжением на клеммах и током нагрузки IL:

V = E - Ia (Ra + Rse)

Следовательно, внешняя характеристика будет лежать ниже внутренней характеристики

.

кривая на величину, равную омическому падению [т.е., Ia (Ra + Rse)] в машине, как показано на рис. (3.7) (ii). Внутренние и внешние характеристики

а постоянного тока последовательные генераторы могут быть построены друг относительно друга, как показано на фиг. ниже.

Предположим, нам дана внутренняя характеристика генератора. Пусть линия OC представляет сопротивление всей машины, т.е. Ra + Rse. Если ток нагрузки - OB, сбросьте

AB = падение сопротивления в машине = OB (Ra + Rse)

Теперь поднимите перпендикуляр из точки B и отметьте точку b на этой прямой так, чтобы ab = AB. Тогда точка b будет лежать на внешней характеристике генератора.

На рис. (3.9) (ii) показаны характеристики шунтирующего генератора . Ток якоря Ia разделяется на две части; небольшая часть Ish протекает через шунтирующую обмотку возбуждения, а большая часть IL идет на внешнюю нагрузку.


O.C.C. Шунтирующий генератор аналогичен по форме последовательному генератору, как показано на рис.(3.9) (ii). Линия OA представляет сопротивление цепи шунтирующего поля. Когда генератор работает с нормальной скоростью, он будет повышать напряжение OM. На холостом ходу напряжение на клеммах генератора будет постоянным (= OM), представленное горизонтальной пунктирной линией MC.

(ii) Внутренняя характеристика

Когда генератор нагружен, поток на полюс уменьшается из-за реакции якоря. E, генерируемое под нагрузкой, меньше ЭДС. генерируется без нагрузки.В результате внутренняя характеристика (E / Ia) немного падает, как показано на рис. (3.9) (ii).

(iii) Внешняя характеристика

Кривая 2 показывает внешнюю характеристику шунтирующего генератора . Это дает

соотношение между напряжением на клеммах V и током нагрузки IL.

V = E -Ia Ra = E - (IL + Ish) Ra

Следовательно, внешняя характеристика будет лежать ниже внутренней характеристики

.

кривой на величину, равную падению в цепи якоря [т.е.е., (IL + Ish) Ra], как показано на фиг. (3.9) (ii).

Примечание: По внешней характеристике видно, что на клемме

изменяется

напряжение от холостого хода до полной нагрузки невелико. Напряжение на клеммах всегда может быть

поддерживается постоянной за счет автоматической регулировки полевого реостата R.

Характеристики генератора постоянного тока

| Electrical Academia

Как показано в уравнении 1, ожидается, что напряжение на клеммах отдельно возбужденного генератора постоянного тока будет линейно уменьшаться из-за падения напряжения на сопротивлении цепи якоря.

$ \ begin {matrix} {{V} _ {t}} = {{E} _ {a}} - {{I} _ {a}} {{R} _ {a}} & {} & \ left (1 \ right) \\\ end {matrix} $

На рисунке 1 показано линейное уменьшение, которое можно было бы ожидать из уравнения 2. На самом деле, однако, когда ток нагрузки увеличивается, реакция якоря может снизить поток на полюс. , вызывая дополнительное снижение напряжения на клеммах. Таким образом, напряжение на клеммах отдельно возбужденного генератора постоянного тока будет нелинейно снижаться при увеличении тока якоря, как показано сплошной линией на рисунке 1.

\ [\ begin {matrix} VR = \ frac {{{V} _ {nl}} - {{V} _ {fl}}} {{{V} _ {fl}}} \ times 100 & { } & \ left (2 \ right) \\\ end {matrix} \]

Чтобы правильно рассчитать регулировку напряжения машины, мы должны учитывать реакцию якоря.

РИСУНОК 1: Влияние реакции якоря на напряжение на клеммах отдельно возбужденного генератора.

Кривые на рисунке 1 начинаются вместе при нулевом токе и расходятся по мере увеличения тока. Перерисовка кривых напряжения таким образом, чтобы они сходились при номинальном напряжении, как показано на рисунке 2, показывает эффект реакции якоря и предлагает способ его учета.

РИСУНОК 2: Поправка на реакцию якоря.

Применяя уравнение 1 к номинальным напряжениям и токам на клеммах, мы можем рассчитать генерируемое напряжение, E a , при полной нагрузке, как показано на рисунке 2. Однако мы знаем, что генерируемое напряжение будет выше без нагрузки.

По сути, реакция якоря вызывает изменение генерируемого напряжения в зависимости от тока нагрузки. Реакция якоря обычно выражается как уменьшение эффективного тока возбуждения или MMF при полной нагрузке.Например, реакция якоря может иметь эффект снижения применяемого MMF на 6%, что означает, что применяемый MMF эффективен только на 94%.

Если нам известно напряжение на клеммах при полной нагрузке, мы можем рассчитать генерируемое напряжение E a . Используя кривую намагничивания для рассматриваемой машины, мы можем найти эффективный MMF или ток возбуждения, необходимый для генерации этого напряжения. Затем мы можем разделить MMF, требуемую без нагрузки, на 0,94, чтобы найти фактическую MMF, которая должна присутствовать при полной нагрузке, чтобы преодолеть реакцию якоря.Используя это значение MMF, мы можем найти фактическое напряжение холостого хода.

Обмотки возбуждения в генераторе постоянного тока могут возбуждаться отдельно от источника постоянного тока, или генератор может быть самовозбужденным, что означает, что машина обеспечивает собственное возбуждение. На рисунках 3 (b), (c), (d) и (e) показаны различные типы полевых подключений. Каждый тип полевого подключения дает разные вольт-амперные характеристики.

РИСУНОК 3: Полевые соединения для машины постоянного тока.а. Отдельно взволнован. б. Шунтирующий двигатель или генератор с самовозбуждением. c. Серийная машина. d. Соединение с длинным шунтом, составное соединение. е. Короткое шунтирование, составное соединение.

На рисунке 4 показаны вольт-амперные характеристики для различных подключений генераторов постоянного тока. Все эти кривые основаны на вращении машины с постоянной скоростью.

Как мы описали, генерируемое напряжение отдельно возбуждаемой машины будет падать по мере увеличения тока от холостого хода до полной нагрузки, если ток возбуждения поддерживается постоянным.Это падение связано с падением сопротивления обмотки якоря и чистым уменьшением магнитного потока, вызванным реакцией якоря.

Вольт-амперная характеристика отдельно возбужденного генератора показана жирной сплошной линией на рисунке 4 и будет служить базовым случаем для сравнения других типов генераторов.

РИСУНОК 4: Вольт-амперные характеристики генераторов постоянного тока.

Самовозбуждающийся генератор, показанный на Рисунке 3 (b), аналогичен отдельно возбужденному генератору; однако регулировка напряжения выше.Напряжение, приложенное к полю, является выходом генератора, поэтому при увеличении нагрузки напряжение на клеммах уменьшается, что означает, что поле получает меньшее напряжение. Поскольку к полю приложено меньшее напряжение, уменьшается ток поля и создается меньший магнитный поток. Меньший поток снижает генерируемое напряжение, еще больше понижая напряжение на клеммах.

Таким образом, если машина с самовозбуждением должна выдавать номинальное напряжение при номинальном токе, напряжение холостого хода должно быть выше, чем если бы машина была отдельно возбуждена, как показано жирной пунктирной линией на рисунке 4.

В последовательном генераторе постоянного тока в качестве тока возбуждения используется ток якоря. Следовательно, обмотка возбуждения не создает магнитного потока без нагрузки, поэтому единственный поток, доступный для генерации напряжения, связан с остаточным магнетизмом в железе статора.

Остаточного магнетизма достаточно, чтобы произвести всего несколько вольт без нагрузки. По мере увеличения тока нагрузки увеличивается магнитный поток и, следовательно, генерируемое напряжение.

В конце концов, конечно, эффекты насыщения приведут к выравниванию напряжения. В результате вольт-амперная характеристика последовательного генератора постоянного тока выглядит как кривая намагничивания, как показано штрихпунктирной линией на рисунке 4.

Составные генераторы, как показано на рисунках 3 (d) и (e ), содержат как последовательную, так и шунтирующую обмотку. Характеристики составного генератора зависят от относительной силы двух обмоток возбуждения и от того, подключены ли они кумулятивно или дифференциально.

Кумулятивно соединено означает, что две обмотки возбуждения создают магнитный поток в одном направлении.Цепи, обозначенные на рисунке 3, подключены кумулятивно.

A Дифференциальное соединение означает, что последовательная обмотка создает магнитный поток, который противодействует потоку, создаваемому шунтирующей обмоткой.

Регулировка напряжения кумулятивно составного генератора постоянного тока может быть положительной, отрицательной или даже нулевой, в зависимости от магнитного потока, создаваемого двумя обмотками возбуждения.

На рисунке 4 показана вольт-амперная характеристика, для которой регулирование напряжения составляет ноль процентов; я.е., напряжение одинаково на холостом ходу и при полной нагрузке. Это так называемая плоско-составная машина.

Характеристики шунтирующего генератора постоянного тока

В этой статье вы познакомитесь с характеристиками шунтирующего генератора постоянного тока. Шунтирующий генератор - это тип генератора постоянного тока, в котором обмотка возбуждения подключена параллельно обмотке якоря, так что на нее подается напряжение на клеммах генератора.

Шунтирующая обмотка возбуждения имеет много витков тонкой проволоки с высоким сопротивлением.Следовательно, только часть тока якоря проходит через шунтирующую обмотку возбуждения, а остальная часть - через нагрузку.

Схема подключения шунтирующего генератора постоянного тока

На рисунке показаны подключения шунтирующего генератора. Ток якоря I a делится на две части; небольшая часть Ish протекает через шунтирующую обмотку возбуждения, в то время как большая часть IL идет на внешнюю нагрузку.

Характеристика разомкнутой цепи

Характеристика разомкнутой цепи (OCC) шунтирующего генератора по форме аналогична таковой у последовательного генератора, как показано на рисунке ниже.

Характеристики разомкнутой цепи шунтирующего генератора постоянного тока

Линия OA представляет сопротивление цепи шунтирующего поля. Когда генератор работает с нормальной скоростью, он будет повышать напряжение OM.

На холостом ходу напряжение на клеммах генератора будет постоянным (= OM), представленное горизонтальной пунктирной линией MC.

Внутренняя характеристика

Когда генератор нагружен, магнитный поток на полюс уменьшается из-за реакции якоря.

Следовательно, э.м. E, генерируемый под нагрузкой, меньше, чем e.м.ф. генерируется без нагрузки.

В результате внутренняя характеристика (E / Ia) немного падает, как показано на рис. (Ii).

Характеристики шунтирующего генератора

Внешняя характеристика или характеристика нагрузки

Кривая 2 показывает внешнюю характеристику шунтирующего генератора.

Дает соотношение между напряжением на клеммах V и током нагрузки IL.

V = E - IaRa = E - (IL + Ish) Ra

Следовательно, внешняя характеристическая кривая будет лежать ниже внутренней характеристической кривой на величину, равную падению в цепи якоря [i.е., (IL + Ish) Ra], как показано на фиг. (ii).

Примечание. По внешней характеристике видно, что изменение напряжения на клеммах от холостого хода до полной нагрузки невелико. Напряжение на клеммах всегда можно поддерживать постоянным, автоматически регулируя полевой реостат R.

Характеристики генератора постоянного тока с самовозбуждением

Для генератора постоянного тока с самовозбуждением производительность анализируется с использованием трех различных характеристик. Это характеристики холостого хода, внутренние и внешние характеристики.

В этом разделе вы подробно узнаете о характеристиках шунтирующего генератора постоянного тока, последовательного генератора и составного генератора. Но перед этим вы должны узнать о конструкции и работе генератора постоянного тока.

Характеристики генератора постоянного тока с шунтирующей обмоткой

Характеристики разомкнутой цепи генератора постоянного тока с шунтирующей обмоткой получены путем проведения эксперимента без нагрузки. Он аналогичен характеристикам генератора постоянного тока с независимым возбуждением.

Для получения характеристик подключите схему, как показано ниже.Поскольку это шунтирующий генератор постоянного тока, обмотка возбуждения подключается поперек проводников якоря. Для изменения тока возбуждения последовательно с обмоткой возбуждения подключают переменное сопротивление (реостат).

Для измерения тока возбуждения к цепи возбуждения подключается амперметр. К проводнику якоря подключают вольтметр для измерения наведенного напряжения.

Принципиальная схема генератора постоянного тока с шунтовой обмоткой

Как известно, ток возбуждения варьируется от нуля до максимального значения. Напряжение якоря измеряется для разных значений тока возбуждения. После насыщения полюсов индуцированное напряжение становится постоянным. Показания отображаются на графике и в виде графика, как показано ниже.

Характеристики разомкнутой цепи генератора постоянного тока с шунтирующей обмоткой

В шунтирующем генераторе постоянного тока существует остаточный магнетизм на полюсах. Из-за этого некоторая ЭДС индуцируется в генераторе даже до того, как ток возбуждения I f = 0. Она называется остаточной ЭДС и показана на приведенном выше графике как OA.Следовательно, кривая начинается немного вверх, а не от начала координат.

Критическое сопротивление и критическая скорость

Касательная OB проводится к линейной части графика от начала координат. На графике выше это показано синей цветной линией. Наклон этой касательной (ΔE g / ΔI f ) дает значение критического сопротивления.

Итак, что на самом деле означает критическое сопротивление?

Это значение сопротивления шунтирующего поля, выше которого в проводниках якоря начинает нарастать напряжение. Скорость вращения генератора во время нарастания напряжения называется критической скоростью . Он определяется как скорость, при которой сопротивление поля шунта равно критическому сопротивлению.

Для нарастания напряжения в шунтирующем генераторе он должен удовлетворять следующим условиям.

  • В полюсах должен быть некоторый остаточный магнетизм.
  • Для данного направления вращения обмотка возбуждения должна быть напрямую подключена к проводнику якоря.В противном случае напряжение упадет из-за ослабления магнитного потока.
  • Для условий холостого хода или разомкнутой цепи сопротивление поля шунта должно быть меньше критического сопротивления.
  • Для условий нагрузки сопротивление поля шунта должно быть больше критического сопротивления.

Аналогично, следующие факторы влияют на повышение напряжения в шунтирующем генераторе.

  • Обратный остаточный магнетизм - напряжение якоря меняется на противоположное, что еще больше меняет направление тока возбуждения.
  • Обратное подключение шунтирующего поля - вызывает снижение напряжения генератора от его нормального значения.
  • Направление вращения ротора может измениться на противоположное - напряжение изменится на противоположное и, таким образом, снизится от своего первоначального значения.

Обратную полярность следует скорректировать для достижения желаемых характеристик. Это можно сделать, используя внешний источник постоянного тока для перемагничивания полюсов поля в правильном направлении. Этот процесс называется , перепрошивка поля .

Нагрузочные характеристики

Проведем нагрузочные характеристики шунтирующего генератора постоянного тока путем приложения нагрузки.На следующем рисунке (а) показано подключение схемы для определения характеристик нагрузки. График (b) ниже показывает нагрузочные характеристики самовозбуждающегося шунтирующего генератора постоянного тока. На графике показаны как внутренние, так и внешние характеристики. (a) Принципиальная схема и (b) Нагрузочные характеристики генератора постоянного тока с шунтирующей обмоткой

Ток возбуждения изменяется без приложения нагрузки, и измеряется наведенная ЭДС. Он дает идеальные характеристики, как показано на графике в виде горизонтальной линии AB.

В практических случаях увеличение нагрузки вызывает падение напряжения на клеммах. Некоторые падения напряжения в генерируемой ЭДС E g из-за реакции якоря, поэтому характеристики также немного падают. Он называется внутренними характеристиками или суммарными характеристиками и отображается в виде кривой переменного тока.

При построении графика зависимости напряжения на клеммах от тока нагрузки кривая еще больше падает из-за сопротивления якоря. Она называется внешней характеристикой и изображается кривой AD.

Характеристики генератора постоянного тока с последовательной обмоткой

Здесь, чтобы получить характеристики разомкнутой цепи, отключите обмотку возбуждения от цепи. Для рисования характеристик, как показано ниже, на машину подается отдельное возбуждение.

Характеристики генератора постоянного тока с последовательной обмоткой

На приведенных выше характеристиках кривая AB представляет характеристики разомкнутой цепи. Это похоже на характеристики холостого хода. Это связано с тем, что в последовательном генераторе обмотка возбуждения включена последовательно с якорем и нагрузкой.Следовательно, ток нагрузки аналогичен току возбуждения, а OA представляет собой остаточную ЭДС.

Кривые OC и OD представляют внутренние и внешние характеристики соответственно. Поскольку ток нагрузки и ток возбуждения одинаковы, увеличение тока нагрузки вызывает увеличение напряжения на клеммах. За пределами определенного предела напряжение на клеммах начинает уменьшаться с увеличением нагрузки. На приведенных выше характеристиках это показано пунктирной линией. Это связано с чрезмерным размагничивающим эффектом реакции якоря.

Характеристики составного генератора постоянного тока

Составной генератор представляет собой самовозбуждающийся генератор постоянного тока, характеристики которого зависят как от шунтирующей обмотки возбуждения, так и от последовательной обмотки возбуждения. Как мы исследовали, в шунтирующем генераторе увеличение нагрузки вызывает уменьшение напряжения на клеммах. В то время как в последовательном генераторе увеличение нагрузки вызывает увеличение напряжения на клеммах.

В составном генераторе последовательный поток поля компенсирует падение потока шунтирующего поля.Это даст характеристику постоянного напряжения. Это показано на графике ниже как кривая AC. Генератор с такими характеристиками называется генератором плоского состава.

Характеристики составного генератора постоянного тока

Если последовательное возбуждение поля больше, чем возбуждение шунтирующего поля, увеличение тока нагрузки приведет к увеличению напряжения на клеммах. Он представлен как кривая AB и известен как сверхсоставной генератор.

Кривая AD представляет характеристики под составного генератора.В этом случае возбуждение последовательного поля меньше, чем возбуждение шунтирующего поля. Любое увеличение тока нагрузки приведет к снижению напряжения на клеммах.

FAQs

Что подразумевается под остаточной ЭДС?

В обмотке возбуждения уже присутствует небольшой магнитный поток, называемый остаточным магнетизмом. Из-за этого некоторая ЭДС будет индуцирована в проводниках якоря еще до того, как будет приложен ток возбуждения. Эта ЭДС называется остаточной ЭДС.

Определите критическое сопротивление.

Это значение сопротивления шунтирующего поля, выше которого генератор начинает наращивать напряжение в проводниках якоря.

Шунтирующий генератор - обзор

Эксплуатация

Ток возбуждения создает магнитное поле, и ветряная турбина вращает ротор (якорь) генератора постоянного тока. Силовые линии магнитного поля разрезают катушки обмотки якоря и по закону Фарадея генерируют в них переменный ток и напряжение, которые выпрямляются коммутатором в постоянный ток и напряжение, и через щетки ток течет к нагрузке.

Обмотки возбуждения намотаны на полюса таким образом, чтобы они соответствовали полярности. Способ намотки обмоток возбуждения определяет тип машины постоянного тока. Если обмотка возбуждения соединена последовательно с обмоткой якоря, то это последовательная машина. Если обмотка возбуждения параллельна обмотке якоря, то это шунтирующая машина. Однако обычно шунтирующий генератор используется в системах преобразования энергии ветра. Когда шунтирующая машина постоянного тока используется в качестве генератора, начальный поток поля создается за счет остаточного магнетизма.Иногда обмотку возбуждения заменяют постоянным магнитом, тогда генератор называют генератором постоянного магнита постоянного тока; это то, что используется для небольших генераторов ветряных турбин.

Ветряная турбина вращает ротор генератора постоянного тока. Приводной крутящий момент, T d , развиваемый генератором, равен постоянной машины, K a , умноженному на магнитный поток Φ, умноженному на ток якоря, I a . Предполагая магнитную линейность (т.е., поле пропорционально току, проходящему через обмотку возбуждения), Ур. (3.15) применяется:

(3.15) Td = KaΦIa

Напряжение холостого хода, создаваемое на щетках, E a , определяется как

(3.16) Ea = KaΦωm

Выходная мощность генератор постоянного тока, P o , рассчитывается как

(3,17) Po = VtIL

, где I L - это линейный ток, а В t - напряжение на клеммах, которое рассчитывается как

(3.18) Vt = Ea − IaRa

Эквивалентная схема шунтирующего генератора постоянного тока показана на рисунке 3.32.

Рисунок 3.32. Эквивалентная схема шунтирующего генератора постоянного тока.

Генератор постоянного тока может найти свое применение там, где нагрузка требует только постоянного тока. Если требуется нагрузка переменного тока, то между генератором и нагрузкой должен быть установлен инвертор. Несмотря на то, что генератор постоянного тока подходит для подачи постоянного тока, его сложная конструкция может привести к высокой стоимости, и это тяжелая машина, которая не очень хорошо подходит для применения в ветряных турбинах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *