Характеристики генераторов

2.2.1. Токоскоростная характеристика

Наибольше практическое значение имеет токоскоростная характеристстика, представляющая собой зависимость тока нагрузки генератора от частоты вращения ротора и скорости движения автомобиля при неизменных значениях выпрямленного напряжения на зажимах генератора.

Характеристика имеет значительную кривизну, так как с увеличением частоты вращения ротора отдаваемый генератором ток растет все медленнее, рис.2.2.

Рис.2.2 Токоскоростная характеристика генератора переменного тока

При замыкании внешней цепи на сопротивление нагрузки индуктированная в обмотке статора ЭДС вызывает ток

(2.2)

где r – активное сопротивление обмоток статора; R – сопротивление нагрузки; x – индуктивное сопротивление обмотки генератора.

Е = 4,44k_обwfФ = 4,44k_обw , х = 2p , где n – частота вращения ротора, с^-1; С_х и С_у – постоянные величины. Подставляя в уравнение 2.2. значения Е и х получим

(2.3)

При малой частоте вращения ротора величина C_yn мала по сравнению с (r+R)² и ею можно пренебречь, тогда .

Как видно из формулы, ток при малой частоте вращения растет пропорционально частоте вращения (начальная часть характеристики).При возрастании частоты вращения возрастает значение С_у²n² и при большой частоте

вращения можно пренебречь значением (r+R)², тогда ток будет равен .

Таким образом, ток будет равен какой-то постоянной величине, не зависящей от частоты вращения, а определяемой параметрами обмотки генератора и величиной магнитного потока холостого хода.

В зависимости от способа ограничения максимальной силы тока различают два вида токоскоростных характеристик: с ограничителем тока или с самоограничением.

Для исключения из конструкции регулирующего устройства число витков обмотки статора увеличивают и подбирают таким образом, чтобы при увеличении частоты вращения предельное значение тока не превышало допустимой по нагреву величины. Тогда ограничитель тока становится излишним.