Генератори незалежного збудження
Визначення. Генераторами незалежного збудження називаються генератори постійного струму, обмотка збудження яких живиться постійним струмом від стороннього джерела електричної енергії (мережа постійного струму, випрямляч, акумулятор і ін.) Або у яких магнітний потік створюється постійними магнітами.
Схема генератора. Схема генератора незалежного збудження зображена на рис. 1.16. Якір генератора приводиться в обертання від приводного двигуна ПД.
Ланцюг якоря електрично з'єднується з ланцюгом воз-буждения, тому струм навантаження I і струм якоря I я - це один і той же струм (I = I я). Ланцюг збудження живиться від стороннього джерела постійного струму. У неї включають регулювальний реостат Rp, призначений для регулювання струму збудження Iв. магнітного потоку збудження і в кінцевому рахунку ЕРС і напруги генератора.
Характеристика холостого ходу (рис. 1.17). Характеристика знімається при плавному збільшенні струму збудження, а потім при його плавному зменшенні при n = nном = const. Друга гілка характеристики йде трохи вище першої і при струмі Iв = 0 в машині є деяка ЕРС E0, звана залишкової. Вид характеристики холостого ходу пояснюється тим, що при n = const E = CenФ пропорційна магнітному потоку Ф, а останній - індукції В, тобто її форма така ж, як у кривої гістерезису. За розрахункову звичайно приймають характеристику, що проходить між гілками експериментальної кривої (штрихова крива на рис. 1.17). Залишкова ЕРС E0 створюється за рахунок індукції, що залишається в магнітному колі статора після відключення струму збудження. Машина розраховується таким чином, щоб в номінальному режимі робоча точка (I в.ном, Е ном) перебувала на «коліні» характеристики холостого ходу, цим забезпечується отримання досить високого ЕРС при відносно невеликому струмі збудження.
Внешняяхарактерістіка. Зовнішня характеристика генератора U = f (I) при IB = const і n = nном = const (рис. 1.18) характеризує вплив струму навантаження генератора на напругу на його висновках. Напруга U = E-RЯI при збільшенні навантаження від нуля до номінальної плавно зменшується на 5 - 15% з двох причин: через падіння напруги на опорі якоря RЯI і зменшення ЕРС Е через розмагнічуючого впливу реакції якоря (криві 1 і 1 а ). При перевантаженні машини ток в якорі стає неприпустимо великим і напруга сильно падає (крива 1а).
При короткому замиканні струм в якорі Ік приблизно в 10 разів більше номінального (він обмежується тільки опором ланцюга якоря 1к = Е / R я) і якщо швидко не відключити генератор, то його колектор і обмотка вийдуть з ладу.
Регулювальна характеристика. Регулювальна характеристика Iв = f (I) при U = const і n = nном = const зображена на рис. 1.19 (крива 1). Для підтримання сталості напруги на висновках якоря в ланцюг збудження включений регулювальний реостат з опором Rp (рис. 1.16).