Характеристики на генератори с независимо възбуждане
Характеристика на празен ход. Определя зависимостта на напрежението U0 от тока на възбуждане при Ia=0 и n=const. За да се премахне тази характеристика, веригата, показана на фиг. 1. Превключвателят "P" е изключен, генераторът ускорява до номиналната скорост, характеризирането започва от Iv = 0. В същото време, поради наличието на магнитен поток на остатъчна намагнитност, в проводниците на намотката на котвата се индуцира EMF Eres, чиято стойност обикновено е (2 ... 3)% от Un генератора.
С увеличаване на тока в намотката на възбуждане от нула до максимална стойност, напрежението на генератора се увеличава по крива 1.
Обикновено токът на възбуждане се увеличава, докато напрежението на клемите на генератора достигне стойност (1,1 ... 1,25) Un. Тогава токът на възбуждане се намалява до нула, посоката му се обръща и отново се увеличава до Iv = - Ivmax .. Напрежението се променя от +Umax до -Umax по крива 2, която се нарича низходящ клон. Крива 2 преминава над крива I, което се обяснява с процесите на обръщане на намагнитването на магнитната верига. След това токът на възбуждане се променя от -Ivmax на +Ivmax, докато напрежението се променя от -Umax на +Umax по крива 3, така нареченият възходящ клон на характеристиката на празен ход. Криви 2 и 3 образуват хистерезисна верига, която определя свойствата на стоманата на магнитната верига на машината. След начертаване на средната линия 4 между тях се получава така наречената проектна характеристика на празен ход, която се използва в практиката.
Трябва да се отбележи, че при премахване на характеристиките на празен ход е необходимо да се промени токът на възбуждане само в една посока, така че точките да принадлежат към един и същ клон.
Анализът на характеристиките на празен ход показва, че началната част на кривата е почти права линия, тъй като при ниски токовеПочти целият MDS отива за преодоляване на магнитното съпротивление на въздушната междина. С увеличаване на тока I и увеличаване на потока F, стоманата на магнитната верига се насища и зависимостта U0 = f (Iv) става нелинейна.
Точката, съответстваща на напрежението Un, обикновено се намира в точката на инфлексия на характеристиката на празен ход. Това се дължи на факта, че при работа върху праволинеен участък от характеристиката напрежението на генератора е нестабилно, а в наситената част на кривата възможностите за регулиране на напрежението на генератора са ограничени. По този начин характеристиката на празен ход е важна за оценка на свойствата на генератора.
Фиг. 3 - Характеристики на натоварване на генератора с независимо възбуждане
Характеристики на натоварването. Определете зависимостта на напрежението от тока на възбуждане при Ia=const и n=const. Схемата за вземане на тези характеристики е същата като за вземане на характеристиките на празен ход, но в този случай към генератора е свързан товар и провежда постоянен ток през веригата на котвата, а напрежението на генератора е по-малко от EMF поради 2 причини - спада на напрежението в веригата на котвата IaΣr и размагнитващия ефект от реакцията на котвата. Следователно всички характеристики на натоварването са разположени под изчислената характеристика на празен ход (Фигура 2.4). Можем да приемем, че характеристиката на празен ход е специален случай на характеристиката на натоварване при I \u003d 0. Обикновено характеристиката на натоварването се премахва при Ia \u003d Iн.
Външна характеристика. Определя зависимостта на напрежението на генератора U от тока на натоварване I, т.е. U=f(I) при n=const и Iв=const, което е еквивалентно на условието rв=const при независимо възбуждане.
Външната характеристика на генератора се взема по схемата на фиг. 4.
Първо, доведете скоростта на генератора до номиналната скорост и след като възбудите генератора, заредетедо номиналния товар. В същото време такъв ток на възбуждане Iv = Ivn е зададен така, че при тока на натоварване I = Il напрежението на генератора да е равно на номиналното Un. След това постепенно намалете натоварването до нула и вземете показания от инструментите. С намаляването на натоварването напрежението на генератора ще се увеличи по две причини - поради намаляване на спада на напрежението във веригата на намотката на котвата Iа∑r и намаляване на демагнетизиращия ефект на реакцията на котвата. При преминаване на празен ход (I=0) напрежението нараства със стойността DUn (фиг. 5), която се нарича изменение на номиналното напрежение на генератора и се определя по формулата:
GOST регулира величината на промяната на напрежението на генератора (за генератори с независимо възбуждане
DUn =(5…10)% ). когато товарното съпротивление намалее до нула, напрежението на клемите му пада до нула (U=0), а токът на късо съединение е многократно по-голям от номиналния Isc=(6…15)In. Следователно режимът на късо съединение за независими генератори на възбуждане е много опасен, особено за колекторния и четковия апарат поради възможността за силно искрене или всеобхватен пожар.
Регулираща характеристика. Определя зависимостта на тока на възбуждане Iv от тока на натоварване I, т.е. Iв=f(I) при n=const и U=const (фиг. 6).
Ориз. 6 - Регулираща характеристика на генератора
Контролната характеристика показва как да промените тока на възбуждане, така че когато натоварването се промени, напрежението на генератора остава непроменено по големина.
С увеличаване на натоварването възбуждащият ток трябва да се увеличи, за да се компенсира увеличаването на спада на напрежението в намотката на котвата Ia∑ r и размагнитващия ефект от реакцията на котвата. При преминаване от празен ход къмноминален товар, увеличението на тока на възбуждане е (10 ... 15)%.
Характеристика на късо съединение. Определя зависимостта на тока на веригата на котвата I от тока на възбуждане I \u003d f (Iv) при U \u003d 0 и n \u003d const За да се премахне тази характеристика, клемите на генератора са съединени накъсо, генераторът се ускорява до номиналната скорост и увеличаване на тока на възбуждане от нула, токът на котвата се довежда до Ikz = (1.25..1. 5) В.
Ориз. 7 - Характеристика на късо съединение.
Въз основа на получените данни се изгражда характеристика на късо съединение (фиг. 7). Тази характеристика е от спомагателен характер и обикновено не се премахва при тестване на генератора.