2. Обмотка возбуждения должна быть включена согласно с полем остаточного магнетизма, т. е. так, чтобы НС этой обмотки увеличивала поле остаточного магнетизма. При встречном включении обмотки возбуждения ее намагничивающая сила будет уменьшать остаточный магнитный поток и при длительной работе может полностью размагнитить машину. Если обмотка возбуждения оказалась включенной встречно, то необходимо изменить направление тока в ней.

3. Сопротивление цепи обмотки возбуждения должно быть меньше критического (гв<.Гвкр), т. е. такого сопротивления, при котором самовозбуждение генератора невозможно.

4. Сопротивление внешней нагрузки Гн должно быть велико. , При малом Гн ток /в будет также мал и самовозбуждения не будет.

5.8. ХАР.4КТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРА

ПОСТОЯННОГО ТОКА !

Характеристики генератора определяют его рабочие свойства и представляют зависимости между основными величинами, которыми являются ЭДС в обмотке якоря Е, напряжение на его зажимах и, ток в якоре 1а, ток возбуждения /в и число оборотов якоря п.

Характеристики представляют собой зависимости между двумя из указанных основных величин при неизменных остальных. Эти зависимости различны для различных генераторов.

Все характеристики машины снимаются при постоянном числе оборотов якоря машины ( = const). При изменении скорости вращения якоря машины все характеристики генератора изменяются существенно.

Характеристика холостого хода генератора представляет собой зависимость между ЭДС в якоре и током возбуждения E=f(Is), снятую без нагрузки (/н = 0) и при постоянно.м числе оборотов (n=const).

Для генераторов независимого возбуждения без нагрузки (холостой ход) ток в якоре равен нулю (/а = 0). Так как ЭДС, созданная в обмотке якоря, равна Е = СпФ, то при ra = const ЭДС окажется прямо пропорциональной магнитному потоку. Поэтому в измененном масштабе характеристика холостого хода представляет магнитную характеристику машины.

При /в = 0 магнитная цепь машины (главным образом, ярмо) имеет некоторый остаточный магнитный поток Фост, который индуцирует в обмотке якоря ЭДС ост (рис. 5.14а). Эта ЭДС составляет несколько процентов (2-5%) номинального напряжения машины. С увеличением тока в обмотке возбуждения увеличиваются как магнитный поток, так и ЭДС, индуцированная в обмотке якоря (кривая 1). Если после снятия восходящей ветви этой зависимости до точки а начать постепенно уменьшать ток возбуждения /в, то ЭДС также начнет уменьшаться, но за счет намагни-

яивания стали нисходящая ветвь (кривая 2) пойдет несколько выше восходящей ветви этой характеристики. Изменяя /в не только по величине, но и по направлению, можно снять весь цикл пе-ремагничивания стали машины. Практически восходящая и нисходящая ветви магнитной характеристики имеют крайне незначительное расхождение и за основную характеристику принимается средняя зависимость (кривая 3).

На рис. 5.146 показаны характеристики холостого хода, снятые при различных скоростях вращения якоря генератора. Кривая 1 соответствует вращению якоря машины с но.мипальной скоростью Па, указанной в паспорте генератора. Для всех машин пор-

Рис. 5.14. Характеристика холостого хода генератора

независимого возбуждения: а) при перемагничивании стали; б) при изменении скорости вращения якоря

мального типа точка номинального напряжения (точка А) находится на перегибе магнитной характеристики, что соответствует оптимальным рабочим и регулировочным свойствам генератора.

Выбор точки номинального напряжения на линейном участке магнитной характеристики (точка А') приводит к резким изменениям напряжения на зажпмах генератора при изменениях нагрузки, так как незначительные изменения намагничивающей силы вызывают резкие изменения ЭДС. Выбор этой точки на пологом участке магнитной характеристики (точка А ) ограничивает возможность регулирования напряжения на зажимах генератора, потому что для изменения ЭДС требуются очень большие изменения тока возбуждения.

При изменении скорости вращения якоря генератора изменит свое положение характеристика холостого хода, так как ЭДС пропорциональна скорости. При п'>-п характеристика холостого хода пойдет выше (кривая 2), а при п <:пп - ниже (кривая 3), чем при номинальной скорости. Следовательно, при изменении скорости вращения якоря точка номинального напряжения окажется на линейном (точка В) или на пологом (точка С) участке магнитной характеристики, что изменит все характеристики генератора. Поэтому первичный двигатель для вращения якоря генератора

надо выбирать таким, чтобы его скорость была близка к номинальной скорости генератора.

Для генераторов параллельного возбуждения при холостом ходе ток в якоре равен току возбуждения (Ia = U), который составляет несколько процентов номинального тока генератора. Поэтому напряжение на зажимах машины при холостом ходе будет примерно равным ЭДС и характеристика холостого хода этого генератора практически совпадает с характеристикой генератора независимого возбуждения. Однако весь цикл перемагничивания в генераторах параллельного возбуждения снять нельзя, так как при изменении направления тока в обмотке возбуждения магнитный поток ее будет направлен встречно потоку остаточного магнетизма, и самовозбуждение генератора окажется невозможным.

Для генератора последовательного возбуждения характеристика холостого хода смысла не имеет, так как при холостом ходе в якоре и обмотке возбуждения ток равен нулю и характеристика может быть снята только по схеме независимого возбуждения. Для этого обмотка возбуждения генератора должна быть включена в сеть какого-либо независимого источника тока.

Для генераторов смешанного возбуждения характеристика холостого хода совпадает с характеристикой генератора параллельного возбуждения.

Характеристика короткого замыкания представляет собой за-висийость тока в якоре от тока возбуждения Ia=[(h) при коротком замыкании ((7 = 0) и постоянном числе оборотов (n=const). В генераторах независимого возбуждения при снятии этой характеристики обмотка якоря замкнута накоротко (на амперметр), а в обмотке возбуждения протекает малый ток, при котором в якоре ток не превышает номинального значения. Если ток возбуждения мал и машина не насыщена, характеристика короткого замыкания представляет прямую линию (рис. 5.15). Из-за наличия остаточного магнетизма эта характеристика идет не из начала координат.

О

1ц Ii

Рис. 5.15. Характери- стика короткого замыкания генератора независимого возбуждения

Рис. 5.16. Внешние характеристики генератора независимого возбуждение