Самовозбуждение генераторов постоянного тока

У генераторов с самовозбуждением обмотка возбуждения получает питание от выходных зажимов генератора. Но при пуске ЭДС и напряжение генератора, а следовательно, и ток в обмотке возбуждения равны нулю. Возникает вопрос, возможен ли переход машины от такого обесточенного состояния к номинальному режиму, по мере того как приводной двигатель раскручивает якорь генератора до номинальной скорости. Оказывается, такой переход возможен при самовозбуждении генератора. Рассмотрим этот процесс более подробно.

Изобразим на одном графике зависимости напряжения U на зажимах генератора и напряжения U_K на обмотке возбуждения от тока возбуждения /_в (рис. 7.26).

Процесс самовозбуждения генератора параллельного возбуждения может протекать как при отсутствии, так и при наличии нагрузки. Обычно неработающий генератор автоматически отключается от сети и процесс самовозбуждения происходит при отсутствии нагрузки.

В последнем случае зависимость U (I_B) практически совпадает с характеристикой холостого хода ?(/"). При токе возбуждения, равном нулю, напряжение генератора не равно нулю, так как за счет остаточного намагничивания магнитной системы машины вырабатывается небольшая ЭДС. По мере увеличения тока возбуждения ЭДС и напряжение генератора быстро возрастают. Эго возрастание резко замедляется при насыщении магнитной системы.

Что касается зависимости С_в(/"), то она определяется формулой закона Ома (У_в = /_ВЛ_В и представляет собой прямую, проходящую через начало координат. Наклон этой прямой к горизонтальной оси определяется величиной сопротивления цени возбуждения R_n. Чем больше Л_в, тем ближе к вертикали прямая.

В генераторе параллельного возбуждения обмотка возбуждения подключена к зажимам машины, поэтому всегда U, =и.

На графике этому условию удовлетворяет точка А пересечения кривой {/(/") с прямой [/"(/"). Поэтому через короткое время напряжение и ток возбуждения генератора достигнут величин, соответствующих указанной точке.

Процесс самовозбуждения развивается следующим образом. За счет остаточного намагничивания в якоре создается ЭДС Е₀, вызывающая ток /' в обмотке возбуждения;

току /' соответствует напряжение генератора U'; это напряжение приложено к цепи возбуждения и создает ток возбуждения которому соответствует напряжение генератора U" , и т. д.

Разложение процесса самовозбуждения на последовательные этапы является условным и сделано для лучшего понимания его сущности. В действительности этот процесс протекает непрерывно, причем значительную роль играют параметры, которые не были учтены (например, инерционность магнитного поля катушек возбуждения).

Рассмотрение сущности процесса позволяет сформулировать условия, при которых самовозбуждение возможно:

наличие остаточного намагничивания; если генератор полностью размагничен (что иногда встречается на практике), то через его обмотку возбуждения необходимо кратковременно пропустить ток от постороннего источника;

правильное подключение обмотки возбуждения к зажимам генератора; ток возбуждения должен создавать магнитный поток, складывающийся с потоком остаточного намагничивания; в противном случае генератор будет полностью размагничен;

правильный подбор сопротивления цепи возбуждения: при больших значениях /?_в точка А (см. рис. 7.26) будет располагаться слишком низко и генератор не достигнет номинального напряжения.

Карточка № 7.11(172).

Самовозбуждение генераторов постоянного тока.