носительное изменение напряжения равно разности напряжения при х.х. и напряжения при номинальной нагрузке в долях номинального напряжения: tdJ=(U0 - UR0U)jUпом=ШmjUпоы. При к.з. генератора напряжение при его зажимах падает до нуля ([/=0), а ток к.з. /к.3 во много раз превосходит номинальный. Поэтому к.з. генератора независимого возбуждения - чрезвычайно опасно. Внешнюю характеристику можно построить также с помощью характеристики х.х. и характеристического треугольника. Для этого проведем (рис. 6.6,6) вертикальную прямую dk, соответствующую заданному току возбуждения /в.ном=const. Тогда dk=0zG соответствует U0 при 1 -0 и определяет начальную т;очку внешней характеристики. Рас-

в НОУ

Рнс. 6.6. Внешняя характеристика генератора независимого возбуждения (а) и ее построение (б)

положен характеристический треугольник abc для тока /я=/Ном таким образом, чтобы его вершина а лежала на характеристике, а катеты ab и Ьс были параллельны - первый оси абсцисс, а второй--оси ординат. Этим определяется положение точки с, соответствующей напряжению U=UB0M. Чтобы получить промежуточные точки внешней характеристики, например точку для тока /=0,5/Ном, нужно повторить построение, уменьшив каждую из сторон треугольника abc в два раза. Но вместо этого можно разделить гипотенузу ас пополам в точке G и перенести отрезок сО параллельно гипотенузе ас в положение а\С\. После этого из точки сх проводим прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с ординатой 0,5/HOM; получаем точку гь а затем по точкам г0, гъ гном строим внешнюю характеристику.

Регулировочная характеристика. Если регулировать ток возбуждения генератора так, чтобы при увеличении тока нагрузки напряжение генератора оставалось постоянным и равным номинальному, то соответствующая кривая зависимости тока возбуждения/в от нагрузочного тока /я будет представлять собой регулировочную характеристику машины, /в=/(/я) при £/=const и = const. Для снятия регулировочной характеристики пользуются схемой, показанной на рис. 6.3. При разомкнутом рубильнике устанавливают номинальное напряжение. Затем включают нагрузку и постепенно увеличивают ток до /ном. Для поддержания неизменным напряжения генератора

увеличивают ток возбуждения, умень* шая сопротивление регулировочного реостата. На рис. 6.7, а представлена регулировочная характеристика генератора независимого возбуждения. Изменение тока возбуждения Д/в.ном=

~ (/в.иом-/во) в.ном-

Регулировочная характеристика может быть построена по данным характеристики х. х. и характеристическому треугольнику, как показано на рис. 6.7, б. Строим характеристику х. х. и проводим линию ге параллельно оси абсцисс на расстояние Ог. Построив характеристический треугольник abc, например, для номинального тока /ном мы должны расположить этот треугольник так, чтобы вершина а лежала иа характеристике х. х., а вершина с - на прямой ге; этим определяется необходимый для создания напряжения UB0M ток возбуждения /е.Еом=ож. Снося точку ок вниз от оси абсцисс соответственно току /ном, получим точку н регулировочной характеристики для номинальной нагрузки. Также строятся и другие точки регулировочной характеристики, например точка м для я = 0,5/Вом. Для х. х. имеем 1Во = Ож0. По точкам ж^мн проводим регулировочную характеристику.

Рис. 6.7. Регулировочная характеристика генератора независимого возбуждения (с) и ее построение (б)

§ 6.3. Генератор параллельного возбуждения

Условия самовозбуждения. Схема генератора параллельного возбуждения изображена на рис. 6.8. Для самовозбуждения генератора необходимо, чтобы в нем был небольшой поток остаточного намагничивания Фост (2-3% от номинального). При вращении якоря генератора в его обмотке магнитным потоком Ф0ст наводится остаточная э.д.с. Е0С1= (2-3%)ЕИ0М, которая создает в обмотке возбуждения небольшой ток. Этот ток при согласном направлении намагничивающего и остаточного потоков усилит магнитный поток полюсов и вызовет соответствующее увеличение э.д.с, индуктированной в обмотке якоря. Увеличение э.д.с. повлечет за собой увеличение тока возбуждения, а следовательно, и магнитного потока главных полюсов, и т. д. Так как ток возбуждения непрерывно изменяется, то в цепи возбуждения действуют следующие э.д.с: 1) напряжение UB на зажимах цепи возбуждения, которое в то же время является и напряжением на зажимах якоря; 2) падение напряжения

/в#в; 3) э.д.с. самоиндукции - Ls (dIB/dt), где LB - индуктивность цепи возбуждения. Таким образом,

UB-LB = IBRB или UB=IBRB4-LB . (6.7)

at at

Обычно процесс самовозбуждения происходит при х.х. и й= = const. Тогда зависимость UB-f(Is) изображается кривой х.х. (кривая / на рис. 6.9), зависимость IBRs-f(Is) определяется прямой 2, a LB(dIBjdt) -отрезками ординат между кривой / и прямой 2.

Рис. 6.8. Схема ге- Рис. 6.9. Самовозбуждение генератора нератора парал- параллельного возбуждения

лельного возбуждения

В точке А\ пересечения кривой 1 и прямой 2 э.д.с. самоиндукции LB(dIs/dt) = 0, а так как LB - конечная величина, то dlsfdt=0 и, следовательно,/в = const. Таким образом, в точке Л! процесс самовозбуждения прекращается. Для получения этой точки проводят прямую под углом а, тангенс которого в определенном масштабе пропорционален величине суммарного сопротивления цепи возбуждения: tga-U/IB - RBj где RB - сопротивление обмотки возбуждения и регулировочного реостата. Если мы будем увеличивать сопротивление RB, т. е. угол а, то точка А\ будет перемещаться по характеристике х х. в направлении к 0. Если RB увеличить до такой степени, что прямая 2 б^дет касательной к начальной части характеристики х.х. (прямая 3), то в этих условиях генератор не возбуждается. Сопротивление цепи возбуждения, при котором прекращается самовозбуждение генератора, называют критическим сопротивлением Rb.kp, и угол а, соответствующий этому сопротивлению, - критическим углом. Следовательно, самовозбуждение генератора параллельного возбуждения возможно при соблюдении следующих условий:

а) магнитная система машины должна обладать остаточным магнетизмом;