4.3. Генераторы параллельного возбуждения

Самовозбуждение генератора параллельного возбуждения происходит при соблюдении следующих условий:

- наличия остаточного магнитного потока полюсов;

- правильного подключения концов обмотки возбуждения или правильного направления вращения.

К роме того, сопротивление цепи возбуждения R_B при данной скорости вращения n должно быть ниже некоторого критического значения или скорость вращения при данном R_B должна быть выше некоторой критической величины. Для самовозбуждения достаточно, чтобы остаточный поток составлял 2-3% от номинального. Остаточный поток такой величины практически всегда имеется в уже работавшей машине. Вновь изготовленную машину или машину, которая по каким-либо причинам размагнитилась, необходимо намагнитить, пропуская через обмотку возбуждения ток от постороннего источника.

При соблюдении необходимых условий процесс самовозбуждения протекает следующим образом. Небольшая э. д. с, индуктируемая в якоре остаточным магнитным потоком, вызывает в обмотке возбуждения малый ток i_B. Этот ток вызывает увеличение потока полюсов, а следовательно увеличение э. д. с, которая в свою очередь обусловливает дальнейшее увеличение i_B, и т. д. Такой лавинообразный процесс самовозбуждения продолжается до тех пор, пока напряжение генератора не достигнет установившегося значения.

Если подключение концов обмотки возбуждения или направление вращения неправильны, то возникает ток I обратного направления, вызывающий ослабление остаточного потока и уменьшение э. д. с, вследствие чего самовозбуждение невозможно. Тогда необходимо переключить концы обмотки возбуждения или изменить направление вращения. В соблюдении этих условий можно убедиться, следя с помощью вольтметра с малым пределом измерения за напряжением якоря при замыкании и размыкании цепи возбуждения.

Полярность зажимов генератора при самовозбуждении определяется полярностью остаточного потока. Если при заданном направлении вращения полярность генератора необходимо изменить, то следует перемагнитить машину путем подачи тока в обмотку возбуждения от постороннего источника.

4.4. Генераторы последовательного возбуждения

В генераторах последовательного возбуждения i_в = I_а = I и поэтому при n = const имеются только две независимые переменные: U и I. Вследствие этого такой генератор имеет только одну характеристику, а именно внешнюю U = f (I) при n = const (рис. 4.25, кривая 1). При увеличении I растет поток Ф_δ и э. д. с. Е_а. Поэтому в соответствии с равенствами с ростом I сначала U растет линейно, а при достижении насыщения рост U замедляется. При весьма больших I напряжение будет снова уменьшаться вследствие большой реакции якоря и большого падения напряжения R_aI.

Х арактеристики холостого хода, короткого замыкания и другие могут быть сняты только при отсоединении обмотки возбуждения от якоря и питании ее от постороннего источника тока, как у генератора независимого возбуждения, причем источник должен иметь низкое напряжение и быть рассчитанным на большой ток. По данным этих характеристик можно построить характеристический треугольник, и тогда внешнюю характеристику можно построить по х. х. х. (кривая 2, рис. 4.26) и характеристическому треугольнику. Для этого треугольник нужно передвигать параллельно самому себе так, чтобы его вершина а скользила по х. х. х., и одновременно изменять его размеры пропорционально I. Тогда вершина б очертит внешнюю характеристику 1.

При коротком замыкании генератора последовательного возбуждения возникает чрезвычайна большой ток. Так как напряжение генератора последовательного возбуждения сильно изменяется с изменением нагрузки, то он не пригоден для питания большинства потребителей и применяется только в некоторых специальных установках.