По способу возбуждения:
Различают генераторы независимого возбуждения и генераторы с самовозбуждением.
I) Генераторы независимого возбуждения: обмотка возбуждения ОВ питается постоянным током от источника, электрически не связанного с обмоткой якоря Я (рис. 2.6, а); К ним так же относятся магнитоэлектрические машины: магнитное поле возбуждения создается постоянными магнитами (рис. 2.6, д)
II) В генераторах с самовозбуждением, обмотки возбуждения питаются электрической энергией, вырабатываемой в самом генераторе.
Генераторы с самовозбуждением в зависимости от способа включения обмоток возбуждения делятся на:
· Генераторы параллельного возбуждения (шунтовые): обмотка возбуждения и обмотка якоря соединены параллельно (рис. 2.6,
· Генераторы последовательного возбуждения (серийные): обмотка возбуждения и обмотка якоря соединены последовательно (рис. 2.6, в);
· Генераторы смешанного возбуждения (компаундные). В них две обмотки возбуждения: одна из них ОВ1 (шунтовая), включена параллельно, а другая ОВ2(серийная) – последовательно с обмоткой якоря (рис. 2.6, г).
Все указанные машины относятся к машинам с электромагнитным возбуждением, так как магнитное поле в них создается посредством электрического тока обмотки возбуждения.
Рис. 2.6. Способы возбуждения электрических машин постоянного тока
Свойства генераторов анализируются с помощью характеристик, которые устанавливают зависимости между основными величинами, определяющими работу генераторов. Такими основными величинами являются: 1. Напряжение на зажимах U, 2. Ток возбуждения iв, 3. Ток якоря Iа или ток нагрузки I, 4. Скорость вращения n.
Обычно генераторы работают при n=const. Поэтому основные характеристики генераторов определяются при n=nн=const.
|
|
Существуют пять основных характеристик генераторов: 1. ХХ, 2. КЗ, 3. Внешняя, 4. Регулировочная, 5. Нагрузочная.
Характеристики ГПТ
1. характеристика холостого хода-это зависимость напряжения на выходе генератора от тока возбуждения, при отключенной нагрузке.
Для генератора последовательного возбуждения ХХХ нет т.к. Iвозб-это ток якоря Iяк=Iвозб и при ХХ он равен нулю
Условно данная характеристика может быть разбита на 3 участка:
1: Магнитная система не насыщена и напряжение меняется линейно относительно тока возбуждения
2. происходит насыщение элементов магнитной системы характеристика имеет нелинейную зависимость.
3. машина сильно насыщена. Напряжение изменяется линейно, но характеристика расположена под другим углом относительно Iвозб. Это связано с изменением магнитного сопротивления системы.
2. характеристика КЗ. Это зависимость Iа от Iвозб., при замкнутых накоротко выводах генератора.
 |
3. Внешняя характеристика генераторам – это зависимость U на выходе от I нагрузки при Iвозб=const и скорости вращения якоря= const.
1-для независимого возбуждения;
2-для параллельного возбуждения;
3-для последовательного возбуждения;
4-для смешанного возбуждения;
1) Уменьшение U с увеличением Iа объясняется размагничивающим действием основного магнитного поля под действием реакции якоря.
2) Падение U объясняется, кроме 1 и 2, еще тем что уменьшается Iвозб за счет уменьшения U.
U=E-Iа*Ra; E=const
3) Увеличение U объясняется тем, что с ростом Iа будет увеличиваться магнитный поток. Затем происходит насыщение магнитной системы и начинают сказываться выше перечисленные факторы 1,2,3.
|
|
4) Характеристика у генератора смешанного возбуждения является суммой 2 и 3 характеристик.
4. Регулировочные характеристики ГПТ
Рх показывает как нужно изменять ток возбуждения при изменении Iа, чтобы Uвых было постоянным по величине.
1-генератор независимого возбуждения
2-генератор параллельного возбуждения
3-генератор смешанного возбуждения
Самовозбуждение ГПТ
Самовозбуждение – это процесс возникновения магнитного поля в генераторе на ХХ и возникновение ЭДС ХХ.
Условия возникновения самовозбуждения:
1. На главных полюсах должна быть остаточная намагниченность.
Отсутствие магнитного поля:
- новая машина
- при КЗ длительного времени происходит размагничивание.
2. Направления вращения генератора должно соответствовать остаточной намагниченности, т.е. полярность включенной обмотки возбуждения должна соответствовать вращению.
3. Скорость вращения должна быть не ниже критической при заданной цепи обмотки возбуждения или сопротивления обмотки возбуждения должно быть не выше критического при заданной скорости.
ВАХ цепи возбуждения
В начальный момент времени остаточный магнитный поток приведет к появлению небольшой ЭДС в якоре. В результате действия данной ЭДС по обмотке возбуждения потечет ток, который вызывает увеличения магнитного поля, что «следует» увеличение протекания тока возбуждения.