встречном включении обмоток возбуждения напряжение 1енерато-ра с ростом тока нагрузки резко уменьшается (кривая 3), что объясняется размагничивающим действием последовательной обмотки возбуждения, н.с. которой направлена встречно н.с. параллельной обмотки. Встречное включение обмоток применяется в генераторах специального назначения, например в сварочных генераторах, где требуется получить крутопадающую внешнюю характеристику для ограничения токов к з. Нагрузочные характеристики генератора смешанного возбуждения U=f(IB) при /=const и n=const имеют тот же вид, что и соответствующие характеристики генератора параллельного возбуждения, но при достаточно сильной последовательной обмотке они могут расположиться выше характеристики х. х. Постоянство напряжения на зажимах генератора обычно поддерживают регулированием тока в обмотке параллельного возбуждения. Вид регулировочной характеристики зависит от соотношения н. с. обмотки последовательного возбуждения, размагничивающего действия реакции и падения напряже ния в цепи якоря. На рис. 6.14 показаны регулировочные характе ристики при нормальном возбуждении (кривая 1) и при перевозбуждении (кривая 2).

Рис. 6.14. Регулировочные характеристики генератора смешанного возбуждения

§ 6.6. Параллельная работа генераторов постоянного тока

На электростанциях постоянного тока обычно устанавливают несколько генераторов, включенных параллельно на общие шины. Суммарная мощность этих генераторов должна соответствовать мощности питаемых ими потребителей. Кроме того, на случай аварии одного из работающих генераторов или остановки его на профилактический ремонт необходим резервный генератор. Установка нескольких генераторов вместо одного суммарной мощности обеспечивает более эффективное использование агрегатов. Так, при уменьшении нагрузки часть генераторов может быть отключена, чтобы остальные работали с полной нагрузкой, а следовательно, с более высоким к.п.д. В параллельной работе чаще применяют генераторы параллельного возбуждения. При включении их на параллельную работу необходимо выполнять ряд условий и обеспечивать возможность перевода нагрузки с одного генератора на другой.

Включение генераторов на параллельную работу. Из двух генераторов (рис. 6.15) один Гт включен в сеть, т. е. рубильник Р1 замкнут. Для присоединения генератора Гц к этой же сети необходимо создать такие условия, чтобы ток в цепи якоря второго генератора Г и был минимальным. Для этого сумма э.д.с. в замкнутом контуре, образованном цепями якорей генераторов и участком сети между

ними, должна быть равна нулю, т. е. Ег1-т-Егп=0. Из этой формулы Еп=-Ет, т. е. э.д.с. генераторов должны быть равны и направлены встречно. Пользуясь специальным переключателем, можно поочередно вольтметром V измерить напряжение генератора и сети. При правильной полярности генераторов стрелка вольтметра отклоняется в одну сторону. Если стрелка отклоняется в разные стороны, то нужно изменить полярность включаемого генератора. Регулируют э.д.с. генератора Гц реостатом, включенным в цепь его возбуждения. Обычно генератор Гц включают в сеть рубильником Р2, когда генератор Гт уже нагружен. В этом случае Ucen~Eri-InRrv

и для включения генератора Гц необходимо выполнить условие правильной полярности и установить реостатом в цепи возбуждения такой ток, чтобы э. д. с. генератора была равна напряжению сети: Ггп= Ссети-

Распределение и перевод нагрузки. При параллельной работе генераторов напряжения на их зажимах должны быть одинаковы, так как они включены на общую сеть с напряжением иСЁт. генератора постоянного тока

Нагрузка

Рис. 6.15. Схема генераторов параллельного возбуждения прн параллельной работе

Из уравнения равновесия имеем:

э. д. с.

cem=Eii - IriRr\; U

I ruR

/j=(Erl-UceJIRn; hi=(Ern-UceJIRrn. (6-8)

После включения Гц в сеть требуется перевести на него нагрузку с Гт. Для этого необходимо повысить его э.д.с. Е гп увеличением тока возбуждения. При этом в цепи якоря Гц установится ток 1ги> а в цепи якоря Гт ток I ri уменьшится и в результате этого напряжение сети увеличится, что может нарушить нормальную работу приемников электроэнергии. Для того чтобы при переводе нагрузки напряжение сети оставалось неизменным, необходимо одновременно увеличивать ток возбуждения на Гц и уменьшать ток возбуждения на Гт. Таким образом, изменением тока возбуждения работающих параллельно генераторов можно переводить нагрузки с одного генератора на другой и поддерживать постоянным напряжение сети. Перед отключением Гт. необходимо перевести его нагрузку на Гц, т. е. выполнить условие lri=0 за счет уменьшения тока возбуждения Гт. и одновременного увеличения тока возбуждения на Гц. При большом изменении э.д.с. Еп разность Ег i-£7сети может стать отрицательной и ток Iг i изменит направление относительно э.д.с. Еп, т. е. Гх станет работать двигателем, потребляя энергию от Гц. Наличие двух двигателей на одном валу может привести к аварии,

поэтому в схемах генераторов предусматривается защита, отключающая генератор при изменении направления тока якоря.

Если генераторы работают параллельно без регулирования токов возбуждения, то распределение нагрузок между ними зависит от наклона их внешних характеристик.

На рис. 6.16 приведены внешние характеристики генераторов А и Гц. Если генераторы включены на параллельную работу при х.х., то эти характеристики исходят из одной точки U0 на оси ординат. Если затем подключить к генераторам нагрузку, то напряжение понизится до некоторого значения £/Сети, общего для обоих генераторов. При этом Гт, имеющий характеристику с большим наклоном, чем Гц, будет нагружаться меньшим током Jrj. Поэтому желатель-

но, чтобы генераторы одинаковой мощности, включаемые на параллельную работу, имели совпадающие внешние характеристики, генераторы различной мощности - одинаковые изменения напряжения при номинальной нагрузке.

Параллельная работа генераторов смешанного возбуждения. Схема генераторов смешанного возбуждения при параллельной работе показана на рис. 6.17. Ее отличительная особенность состоит в том, что точки с2с2, в которых последовательные обмотки приключены к одноименным зажимах якоря, соединены между собой уравнительным проводом. Если этот провод отсутствует, то устойчивая параллельная работа невозможна. Допустим, ток In первого генератора по какой-либо причине (например, вследствие увеличения частоты вращения) несколько увеличился, тогда магнитное поле последовательной обмотки возбуждения этого генератора усилится, его э.д.с. Еп возрастет, что вызовет дальнейшее увеличение тока 1ri и т.д. Одновременно ток Ipn и э.д.с. Е гп второго генератора будут беспрерывно уменьшаться. В результате один генератор будет нагружаться, а второй разгружаться и параллельная работа их становится неустойчивой. При наличии уравнительного провода парал-

Рис. 6.16. Распределение тока между генераторами

Рис. 6.17. Схема генераторов смешанного возбуждения при параллельной работе