Генераторы постоянного тока смешанного возбуждения

У генератора смешанного возбуждения на полюсах размещаются две обмотки возбуждения: параллельная ( шунтовая ), включаемая в цепь параллельно якорю, и последовательная (сервисная), включаемая последовательно с обмоткой якоря (рис. 1 ).

На клеммном щитке такого генератора имеются три пары клемм, принадлежащие якорной цепи (Я1 и Я2), параллельной обмотке (Ш1 и Ш2) и последовательной обмотке (С1 и С2).

Если маркировка клемм на щитке отсутствует, то отыскать клеммы одной или другой обмотки можно при помощи электрической лампы и источника тока, при этом нужно иметь ввиду, что клеммы якорной цепи Я2 и Я1
через щетки соединены с коллектором.

Параллельная обмотка в отличие от последовательной обмотки возбуждения имеет большое количество витков, изготовлена из тонкого провода и поэтому имеет большее сопротивление.

Рис. 1. Схема генератора со смешанным возбуждением

Величина э. д. с, индуктируемая в якорной обмотке, прямо пропорциональна магнитному потоку Ф и скорости вращения якоря п:

Е = С_еФп.( 1 )

Коэффициентом пропорциональности С_Е является постоянная для данной машины величина, зависящая от чис­ла пар полюсов р, числа пар параллельных ветвей а и числа проводников якорной обмотки N:

С_е= рN / 60а. ( 2 )

При работе генератора якорь его обычно вращается с постоянной скоростью. Поэтому э.д.с. генератора регули­руют за счет величины магнитного потока (уравнение 1), изменяя ток в параллельной обмотке возбуждения.

Зависимость э.д.с. от тока возбуждения выражается характеристикой холостого хода, которая снимается опытным путем при отсутствии нагрузки и при постоянной скорости вращения якоря. При холостом ходе последовательная обмотка возбуждения никакого влияния на работу генератора не оказы­вает, так как ток в этой обмотке отсутствует.

Намагничивающая сила IW последовательной обмотки возбуждения прямо пропорциональна току нагрузки ге­нератора. Поэтому при увеличении тока нагрузки магнитный поток и э. д. с. генератора возрастают.

В результате этого напряжение на зажимах генератора смешанного возбуждения (уравнение 3) при увеличении тока нагрузки не уменьшается (как это имеет место у генератора параллельного возбуждения), а сохраняется при­мерно постоянным.

U = Е - Iя ( Rя + Rс ), ( 3 )

где Rя -сопротивление якоря, Rс - сопротивление последовательной обмотки.

При встречном включении последовательной обмотки э. д. с. генератора с ростом тока нагрузки умень­шается, т.к. в этом случае последовательная обмотка будет размагничивать полюсы генератора и уменьшать магнит­ный поток. Такой способ включения последовательной обмотки применяется только в генераторах специального назначения.

Внешняя характеристика генератора, выражающая зависимость напряжения от тока нагрузки, строится на осно­вании опытов, проводимых при постоянной скорости вращения и неизменном сопротивлении в цепи параллель­ной обмотки возбуждения.