ют в машинах малой и средней мощности, второй - в машинах большой мощности с малым числом витков добавочного полюса. Кроме того, кривые подпитки дают возможность предопределять в известных пределах условия коммутации при изменении режима работы машины.

§ 5.-7. Средства уменьшения радиопомех

Процесс коммутации машин постоянного тока сопровождается образованием высокочастотных электромагнитных волн, которые вызывают помехи в радиоприемных и телевизионных устройствах. Процесс выпрямления э. д. с. при помощи

коллектора может также явиться источ- ,-----п----- ,

ником радиопомех. Однако интенсивность радиопомех зависит от степени искрения под щетками, вызывающими непрерывный треск' и шум в радиоприемной аппаратуре. Поэтому уровень радиопомех не должен превосходить уровня норм, установленных стандартом. Для уменьшения 1-----1-----

радиопомех применяют электрические рис 513 схема защиты фильтры, экранируют машины и симмет- от радиопомех в электри-рируют обмотки, включенные последова- ческих машинах

тельно с якорем. В некоторых случаях

для улучшения фильтрации высокочастотных напряжений и токов включают фильтр, состоящий из конденсаторов, соединяемых па* раллельно с якорем, и индуктивных катушек, включаемых после--довательно с ним (рис. 5.13).

Слава 6

ГЕНЕРАТОРЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

§ 6.1. Общие сведения о генераторах постоянного тока

В тех случаях, когда по условиям производства необходим или предпочтителен большой ток (предприятия химической и металлургической промышленности, транспорт и др.), его получают, преобразуя переменный ток в постоянный с помощью преобразователей, в качестве которых широко применяют установки двигатель-геНера -тор. Первичными источниками энергии генераторы постоянного то* ка работают, главным образом, в изолированных установках (как возбудители синхронных машин), на автомашинах, самолетах, при сварке дугой, для освещения поездов, на кораблях и др.

Таким образом, область применения генераторов постоянного тока достаточно широка и соответственно многообразны предъявляемые к ним требования в отношении мощностей, напряжений, частот вращения, надежности работы, срока службы и др. Для работы генератора необходимо наличие в нем магнитного поля. В зависимости от способа создания магнитного поля генераторы делят на

генераторы независимого возбуждения с электромагнитным возбуждением, с возбуждением постоянными магнитами (магнитоэлектрические) и с самовозбуждением, в которых ток для обмотки возбуждения поступает, от якоря генератора. При независимом возбуждении генератора обмотка возбуждения его получает питание от независимого источника постоянного тока. Магнитоэлектрическое возбуждение находит применение лишь в машинах очень мало мощности. При самовозбуждении возможны три варианта соединения обмотки возбуждения с обмоткой якоря: параллельное (шунто-вое), последовательное (серие'сное) и смешанное (компаундное). В соответствии с этим различают генераторы параллельного, последовательного и смешанного возбуждения, имеющие две обмотки возбуждения: одну включенную параллельно, а другую - последовательно.

Характеристики генератора постоянного тока. Свойства генераторов анализируют с помощью характеристик, устанавливающих зависимости между основными величинами, определяющими работу генератора: э.д.с. Е, напряжение на зажимах генератора V, ток возбуждения /в, ток в якоре /я и частота вращения п. Так как генераторы чаще всего работают с постоянной частотой вращения, то основную группу характеристик снимают при неизменной частоте вращения (n=const). Напряжение U имеет наибольшее значение, поскольку оно определяет свойства генератора в отношении той сети, на которую онработает. Поэтому основными характеристиками являются:

1) нагрузочная U=f(IB) при /я=const. В частном случае, когда /я=0, нагрузочная характеристика переходит в характеристику х.х., имеющую важное значение для оценки генератора и построения других характеристик;

2) внешняя U-/(/я) при RB = const;

3) регулировочная IB-f(I) при L/=const. В частном случае, когда (7=0, регулировочная характеристика переходит в характеристику к.з. /к=/(/в). Режим работы электрической машины при условиях, для которых она предназначена, называют номинальным режимом работы. Номинальный режим работы характеризуется величинами, обозначенными на заводском щитке машины как номинальные: напряжение, мощность, ток, частота вращения. Номинальной мощностью генератора постоянного тока называют полезную электрическую мощность машины, выраженную в ваттах или киловаттах. Термин номинальный может относиться и к величинам, не указанным на паспортном щитке машины, но характеризующим номинальный режим работы: такие, как момент, ток возбуждения, к.п.д.

Энергетический процесс и уравнение э.д.с генератора постоянного тока. В основе работы генератора лежит процесс преобразования подводимой к нему механической энергии в. электрическую. Рассмотрим процесс преобразования энергии на примере генератора независимого возбуждения, приводимого во Вращение с постоян-

п ой частотой (n=const). При независимом возбуждении мощность - Рв, необходимая для покрытия потерь в цепи возбуждения, не входит в мощность Рь подводимую к генератору от первичного двигателя (рис. 6.1). При преобразовании энергии часть мощности Ру тратится на покрытие механических потерь Рмх и потерь в стали Рс, а остальная часть преобразовывается в электромагнитную мощность

Рэк=Ея1я=Р,~{РиРс). (6.1)

Полезная мощность P2=UIa> отдаваемая генератором в сеть, меньше мощности Рэм на величину электрических потерь Рм+Рщ в цепи якоря и в щеточных контактах:

Р% = Р^~{Ри + Рпд- (6.2)

Рис. 6.1. Энергетическая схема генератора постоянного тока независимого возбуждения

Рис. 6.2. Схема работы генератора

Так как Р2ШЯ; РЭМ=ЕЯ1Я и Рм+/,щ=/я2/?я. где <Ra - сопротивление всех обмоток в цепи якоря и щеточного контакта, то Ей=1Ля~Ея1я-IrRr. После сокращения обеих частей этого равенства на 1Я получаем уравнение э.д:с. генератора:

Ея=и+1ЯИЯ, (6.3)

Уравнение моментов генератора. Предположим что первичный двигатель развивает на валу генератора момент М{, приводящий генератор во вращение по часовой стрелке с некоторой постоянной частотой п (рис. 6.2). Если генератор возбужден, то в проводнике, находящемся под северным полюсом, наводится э.д.с, направленная за плоскость чертежа. Если генератор работает в режиме х.х., то для вращения якоря нужен небольшой момент М0. Этот момент затрачивается на преодоление трения в подшипниках; щеток о коллектор, вращающихся частей о воздух, а также на покрытие потерь в стали сердечника якоря. При работе нагруженного генератора в проводах обмотки якоря появляется ток 1я=1я/(2а), в результате