ГЕНЕРАТОР С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

На рис.124 а дана схема соединения генератора с параллельным возбуждением. Обмотка возбуждения параллельно включена обмотке якоря. Ток, проходящий по обмотке якоря во время работы генератора от положительной щетки растекается по двум параллельным ветвям:

а б

Рис.124

внешней цепи и обмотке возбуждения. Ток цепи I и ток возбуждения i, притекая к отрицательной щетке, в сумме своей равны току якоря.

. (10-2)

Полезная мощность генератора характеризуется величиной тока, отдаваемого генератором во внешнюю цепь. Поэтому ток возбуждения должен быть по возможности малым. Обычно ток возбуждения составляет 2-5% от номинального тока якоря. Поэтому обмотка возбуждения изготавливается из большого числа витков тонкой медной проволоки.

При нагрузке генератора с параллельным возбуждением напряжение на выходе меняется в зависимости от тока нагрузки по трем причинам:

1) вследствие падения напряжения в обмотке якоря;

2) вследствие уменьшения магнитного потока, вызванного действием реакции якоря;

3) под действием первых двух причин напряжение генератора уменьшается. Ток возбуждения при постоянном сопротивлении цепи пропорционален напряжению на щетках генератора. Поэтому с уменьшением напряжения на якоре ток возбуждения также уменьшается, что приводит к уменьшению магнитного потока полюсов, а это в свою очередь, вызывает дополнительное уменьшение эдс и напряжения на зажимах генератора.

Этого не было у генератора с независимым возбуждением, так как обмотка возбуждения питалась от независимого источника постоянного напряжения.

Внешняя характеристика генератора

изображена на рис.124 б. Верхняя кривая представляет внешнюю характеристику генератора с независимым возбуждением. При работе генератора с параллельным возбуждением понижение напряжения будет больше, чем в случае независимого возбуждения, т.к. напряжение снижается как из-за реакции якоря и увеличения падения напряжения в сопротивлении якоря, так и вследствие уменьшения тока возбуждения.

Влияние последнего фактора особенно резко проявляется при больших нагрузках, т.е. при малых внешних сопротивлениях.

При уменьшении внешнего сопротивления до некоторого определенного значения дальнейшее его уменьшение влечет за собой уже не увеличение тока нагрузки, а его уменьшение.

Наибольший возможный ток генератора с параллельным возбуждением называется критическим током.

Если при критическом токе уменьшить сопротивление внешней цепи, то в первый момент ток в якоре возрастает; это вызовет возрастание реакции якоря и падения напряжения в его сопротивлении и, следовательно, понижение напряжения на его зажимах, которое еще больше уменьшится вследствие обусловленного им уменьшения тока возбуждения.

В результате установится режим работы, при котором напряжение снижается в большей степени, чем уменьшается внешнее сопротивление, что приводит к уменьшению нагрузочного тока.

В частности, когда сопротивление внешней цепи равно нулю, т.е. при коротком замыкании, ток возбуждения равен, очевидно, также нулю и ток якоря будет равен:

(10-3)

Следовательно, ток короткого замыкания генератора обуславливается только остаточным магнетизмом машины и для нее не опасен.

1. ГЕНЕРАТОР С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

Схема генератора с последовательным возбуждением дана на рис.125 а. Как видно из схемы,

а б

Рис.125

обмотка возбуждения соединена последовательно с обмоткой якоря. Внешняя характеристика генератора изображена на рис.125 б. Ток в якоре и обмотке возбуждения, включенных последовательно, один и тот же, благодаря чему с ростом нагрузки растут как эдс, так и напряжение генератора.

Однако напряжение будет увеличиваться до известного предела. При больших нагрузках как из-за насыщения магнитной системы машины, так и вследствие реакции якоря рост эдс почти прекращается, в то время как падение напряжения в якоре становится все больше и больше. Поэтому при дальнейшем увеличении нагрузочного тока напряжение снова уменьшается. Внешняя характеристика генератора с последовательным возбуждением показывает, что с изменением тока нагрузки напряжение машины резко изменяется. Поэтому генераторы этого типа на практике применяются редко.