Трехобмоточный генератор

Трехобмоточным называют генератор, имеющий три обмотки возбуждения: независимую, параллельную и последовательную, действующую навстречу двум первым (см. рис. 5.5). Якоря тягового генератора G1 и возбудителя G2приводятся во вращение от дизеля, а обмотка возбуждения L4 получает питание от независимого источника (аккумуляторной батареи). Независимая обмотка возбуждения L3 тягового генератора может получать питание и от источника с постоянным напряжением, например, от аккумулятора.

Результирующая н. с. обмоток генератора

Fг=Fнез+FпарFпослFр я,

где Fнез=wнезiнез – н.с. обмотки независимого возбуждения с числом витков wнез на полюс; Fпар=wпарiпар –н.с. обмотки параллельного возбуждения с числом витков wпар на полюс; Fпосл = wпослIг –н.с. последовательной обмотки с числом витков wпосл на полюс; Fр я = кряIг –н.с., эквивалентная размагничивающему действию реакции якоря, которая может быть сведена к нулю при повороте щёток от нейтрали против направления вращения якоря.

Н. с. параллельной обмотки

,

где wпар и Rпар –количество витков на полюс и сопротивление цепи (вместе с добавочным сопротивлением) параллельной обмотки возбуждения соответственно; Rг –сопротивление цепи якоря генератора.

Следовательно н. с. генератора

, (5.2)

где .

Обозначив через λГ магнитную проводимость магнитной цепи генератора, получим

или . (5.3)

Из равенства (5.3) следует, что трехобмоточный генератор удовлетворяет основным требованиям саморегулирования двигатель-генератора, так как магнитный поток уменьшается с увеличением тока нагрузки и возрастает с повышением угловой скорости.

Если магнитная цепь генератора при всех значениях магнитного потока является ненасыщенной, то магнитную проводимость и коэффициент реакции якоря можно приближенно принять постоянными.

На рис. 5.6 приведены кривые, показывающие характер зависимости магнитного потока от тока нагрузки и частоты вращения вала дизеля при ненасыщенной магнитной цепи генератора. Зависимость магнитного потока от тока является линейной.

Максимальное значение тока по равенству (5.2) получается из условия Фг=0, чему соответствует ток

Из сопоставления характеристик при Fнез=const и Fнезнnд видно, что во втором случае характеристики Фг(nд) при прочих равных условиях круче. Изменение максимального тока в зависимости от частоты вращения вала дизеля полезно, так как позволяет получить различные пусковые токи без всяких переключений в схеме.

Влияние насыщения магнитной цепи на форму характеристик генератора удобнее выяснить путем графического построения их. Для качественного анализа, как и прежде, коэффициент кр принимается постоянным. Из равенства (5.2) следует, что при холостом ходе (Iг =0) н. с. генератора равна сумме н. с. независимой и параллельной обмоток. Отложив по оси абсцисс отрезки (рис. 5.7) 0а=Fнез и ас=Fпар, получим э. д. с. холостого хода генератора Ег =вс.

Угловой коэффициент прямой (отношение ординаты к абсциссе) определяется из равенства

.

Нетрудно убедиться, что прямая является линией зависимости падения напряжения в цепи параллельной обмотки от н.с., так как для любого значения н.с. параллельной обмотки Fпар=аf

,

где iпар 1 – ток параллельной обмотки для точки е.

При холостом ходе падение напряжения в цепи параллельной обмотки равно ЭДС генератора. Следовательно, ЭДС определяется точкой пересечения характеристики холостого хода с линией падения напряжения в параллельной обмотке, проведенной из точки а под углом β с угловым коэффициентом кпар, зависящим только от параметров цепи параллельной обмотки.

При некотором токе нагрузки IГ1 ЭДС генератора снижается вследствие размагничивающего влияния последовательной обмотки и реакции якоря, а также из-за уменьшения н. с. параллельной обмотки в результате снижения напряжения в ее цепи. Для опре­деления ЭДС и напряжения генератора необходимо построить треугольник в1gd (см. рис. 5.7) с катетами в1g=(кр я+wпосл)Iг1 и gd=RгIг1 и расположить его так, чтобы вершина d находилась на линии , так как напряжение генератора равно падению напряжения в цепи параллельной обмотки. При этом ордината точки d определяет напряжение генератора и ордината точки в1 – его ЭДС при токе Iг1.

Если провести прямую а1в1, параллельную , то

.

Следовательно, для определения ЭДС генератора при любом токе следует отложить от точки а влево отрезок аа1, равный произведению wпосл на заданный ток, и из точки a1 провести прямую, параллельную линии до пересечения с характеристикой холостого хода.

На рис. 5.8 изображено построение внутренней характеристики генератора Ег(Iг) (левый квадрант) по двум характеристикам холостого хода при различных насыщениях магнитной цепи (правый квадрант). Из построения видно, что форма внутренней характеристики определяется формой характеристики холостого хода

Коэффициент кря, учитывающий размагничивающее влияние реакции якоря, можно принимать постоянным только при ориентировочных предварительных расчетах. Практически для расчета характеристик необходимо пользоваться нагрузочными характеристиками, представляющими собой зависимость Ег или магнитного потока Ег/nд от намагничивающей силы Fг при различных токах нагрузки (см. рис. 5.9).

 

 

Параметры обмоток возбуждения выбираются по режимам гмакс, Iгмин) и гмин, Iгмакс) при номинальной мощности. При этом

и ,

где . Так как число неизвестных больше числа уравнений, одна из величин предварительно задается. Удобно выбрать коэффициент кпар так, чтобы угол β был немного больше угла α. Затем полученное число витков последовательной обмотки округляют до целого числа. Возможно использование двух параллельных цепей в последовательной обмотке. При этом эффективное число витков, может быть кратным 0,5.






Дата добавления: 2016-10-18; просмотров: 1916; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.031 сек.