Генераторов с самовозбуждением

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ

При увеличении тока нагрузки, будет происходить падение напряжения в обмотке якоря, что приведёт к падению U генератора. Но т.к. О.В. находится под тем же напряжением, то уменьшится ток возбуждения, а это приведёт к уменьшению магнитного потока и ЭДС генератора. Это приведёт к ещё большему падению напряжения генератора. Генератор с параллельным возбуждением можно нагружать до критического тока.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ

При увеличении тока нагрузки, будет увеличиваться магнитный поток (т.к. ток нагрузки равен току возбуждения), что приведёт к увеличению ЭДС и напряжению генератора. Рост напряжения будет происходить до магнитного насыщения полюсов, после чего при увеличении тока нагрузки, произойдет уменьшение напряжения из-за действия реакции якоря, что приведёт к уменьшению магнитного потока, ЭДС и уменьшению напряжения. Так как напряжение генератора с последовательным возбуждением резко изменяется при изменении нагрузки, то этот генератор не пригоден для питания цепей, где необходимо постоянство напряжения.

ГЕНЕРАТОРЫ С НЕЗАВИСИМЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

У генератора с независимым возбуждением цепь О.В. не зависит от цепи якоря, следовательно, ток возбуждения не зависит от тока якоря. Регулирование тока возбуждения, а, следовательно, и магнитного потока производят при помощи регулировочного реостата.

(рис. ниже)

ВНЕШНЯЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

При возрастании тока нагрузки, увеличивается падение напряжения в обмотке якоря. Но сопротивление обмотки якоря не велико, то напряжение снижается не значительно (5-10%). При дальнейшем увеличении и достижении больших токов нагрузки, ток генератора будет уменьшаться из-за действия реакции якоря. В области больших токов нагрузки, снижение напряжения возрастает

РЕАКЦИЯ ЯКОРЯ

При холостом ходе магнитное поле в ЭМПТ, создаётся О.В. расположенной на полюсах. При этом магнитный поток распределяется равномерно по поверхности якоря. При нагрузке машины, проходящий по обмотке якоря ток, создаёт своё собственное магнитное поле, которое называется магнитным полем якоря. Оно искажает основное магнитное поле. Воздействие магнитного поля якоря на основное магнитное поле, называется реакцией якоря.

Реакция якоря оказывает вредное влияние на работу эл.машины. Магнитное поле созданное якорем, накладываясь на магнитное поле созданное О.В., искажает распределение основного магнитного потока. Под одним краем полюсов происходит сгущение магнитно-силовых линий, а под другим краем их разрежение. При этом магнитный поток поворачивается относительно оси полюсов на некоторый угол и физическая нейтраль смещается относительно геометрической нейтрали. Это смещение приводит к нарушению коммутации и вызывает искрение под щётками. Кроме того, при прохождении секциями якоря тех мест под полюсами, где сгущение магнитного потока, в них будет индуктироваться ЭДС большей величины. Из-за этого между коллекторными пластинами, к которым присоединяется эта секция, возникает большое напряжение (Uк), что приведёт к сильному искрению под щётками

БОРЬБА С РЕАКЦИЕЙ ЯКОРЯ

1) У машин средней и большой мощности вредное воздействие реакции якоря ликвидируется при помощи добавочных полюсов. Магнитный поток создаваемый добавочными полюсами, направлен против магнитного потока якоря и уничтожает его. В электромашинах, обмотки добавочных полюсов соединены последовательно с обмоткой якоря. В этом случае при увеличении тока якоря, будет возрастать и реакция якоря, но т.к. добавочные полюсы включены последовательно с обмоткой якоря, то ток якоря пойдёт по обмотке добавочных полюсов. Следовательно, возрастает магнитный поток добавочных полюсов, который в свою очередь, направлен против магнитного потока якоря и пропорционально гасит его.

2) Для уменьшения реакции якоря в мощных машинах постоянного тока также применяют компенсационную обмотку, которую укладывают в пазах полюсных наконечников главных полюсов. Эту обмотку включают так же последовательно с обмоткой якоря. Магнитный поток компенсационной обмотки направлен тоже встречно потоку якоря. Из-за сложности выполнения этих обмоток, они применяются ограниченно. В отечественных ТЭД применена хордовая компенсационная обмотка, из мягкой, прямоугольной, медной проволоки. Она выполняется катушками, которые можно устанавливать и снимать независимо от других обмоток. Крепят компенсационную обмотку в пазах клиньями.

ПУСК ДВИГАТЕЛЯ

В начальный момент пуска якорь неподвижен, поэтому в обмотке якоря не индуктируется ЭДС, т.е. Е = 0. Если на двигатель подать напряжение от источника, то по якорю двигателя пойдёт ток равный I = U/R Я. Обмотка якоря имеет небольшое сопротивление, следовательно, при подаче номинального напряжения, пусковой ток может достичь больших значений. Это может вызвать повреждение двигателя. Для уменьшения пускового тока в цепь двигателя включают пусковые реостаты. В момент пуска вводят полное сопротивление, т.е. пусковой ток будет равен I = U/RЯ +RП.Когда якорь начинает вращаться, в нём возникает Е, которая по мере увеличения частоты вращения якоря, увеличивается, а ток уменьшается. По мере возрастания частоты вращения, можно постепенно выводить реостат.

На электровозах в момент пуска подаётся небольшое напряжение, а затем напряжение с каждой позицией К.М. повышают.