Электротехника и электроника. - Немцов М.В.
Скачать (прямая ссылка):
Для автономного питания таких приемников могут использоваться генераторы со смешанным возбуждением, внешняя характеристика которых (см. рис. 9.29, зависимость 4) определяется встречным включением параллельной и последовательной обмоток.
Основное достоинство генераторов со смешанным возбуждением — большая стабильность напряжения между его выводами при колебаниях нагрузки по сравнению с генераторами с параллельным возбуждением.
Основной недостаток — меньшая устойчивость при работе на общую сеть относительно генераторов с параллельным возбуждением.
9.11. Параллельная работа генераторов с параллельным возбуждением
Рассмотрим работу двух параллельно включенных генераторов в сети большой мощности с напряжением U = const (рис. 9.30). Пусть сначала в сеть включен один генератор G1 и напряжение между его выводами равно напряжению сети U1 = U Для включения в сеть второго генератора G2 необходимо:
• раскрутить якорь генератора G2 до номинальной частоты вращения п = пкои;
• регулируя ток возбуждения /в2, установить напряжение между его выводами в режиме холостого хода равным напряжению сети U2x = U;
240
к, ?я2
ЯI г + -
Рис. 9.30
/„2
• проверить совпадение полярностей напряжений генератора G2 и сети вольтметром VK при разомкнутом однополюсном выключателе S. При совпадении полярностей показание вольтметра VK равно нулю, при несовпадении — 2U.
При выполнении отмеченных выше условий и замыкании однополюсного выключателя S генератор G2 без нагрузки включится параллельно генератору G1. Чтобы генератор G1 разгрузить, а генератор G2 нагрузить при постоянном напряжении сети Uи токе нагрузки /н, достаточно в первом плавно уменьшать, а во втором одновременно плавно увеличивать до необходимых значений ток возбуждения генератора и вращающий момент первичного двигателя при постоянной частоте вращения. Тормозные моменты на валах генераторов G1 и G2 будут соответственно уменьшаться и увеличиваться.
При этом токи нагрузки равны
Дії = hi = - U)/Rat;
где E„i, Ея2 и Яя1, «яг
hi = hi = (-? - U)/Кг,
ЭДС и сопротивления обмоток якорей
генераторов.
Из приведенных соотношений видно, что при разгрузке генератора G1 недопустимо условие Ея1 < U, при котором ток якоря изменит свое направление. При этом машина перейдет из режима генератора в режим двигателя, что может привести к тяжелым авариям. Для их исключения применяются автоматические выключа-
241
и\ тели обратной мощности (см. под/
разд. 10.6), отключающие генера/-
ТОрЫ ОТ СЄТИ При ИЗМенеНИИ В HIfX
направления тока. (
Если сеть (см. рис. 9.30) автономная, т.е. не содержит других источников энергии, кроме генераторов, то ее напряжение U будет зависеть от тока нагрузки /н, который при одинаковых внешних характеристиках генераторов будет распределяться между ними равномерно. Если внешние характеристики генераторов раз-рис 9 з| личны, то нагрузка между ними
распределяется равномерно только в режиме, соответствующем точке пересечения их внешних характеристик (рис. 9.31, точка А). При увеличении (уменьшении) нагрузки напряжение сети уменьшится U' < U (увеличится U" > U), генератор с более (менее) пологой внешней характеристикой воспримет большую (меньшую) часть нагрузки /н1 > /н2 (I'H\ < Zh2). Неравномерность распределения нагрузки можно устранить, регулируя ток возбуждения генераторов. Для этого используются автоматические регуляторы.
" = «ном
I I -------г_г
! iVG2
о
'Hl
Г"
І'н2 1'н\
9.12. Общие свойства и характеристики двигателей постоянного тока
В двигателе постоянного тока электромагнитный момент (9.6) создает вращающий момент Мвр, который при постоянной частоте вращения п уравновешивается тормозным моментом Мтоо. Последний включает момент сопротивления рабочей машины и момент потерь, обусловленный трением щеток о коллектор, трением в подшипниках и другие потери. В дальнейшем для упрощения анализа процессов в двигателях постоянного тока моментом потерь, если не будет специальных оговорок, будем пренебрегать.
Свойство саморегулирования. Общим свойством двигателей постоянного тока является саморегулирование, т.е. автоматическое сохранение устойчивой работы с новой частотой вращения при изменении механической нагрузки на валу. Роль регулятора выполняет противоЭДС, индуцируемая в обмотке якоря и направленная навстречу току якоря (см. рис. 9.11).
Рассмотрим механизм саморегулирования. Примем, что напряжение между выводами электрической цепи двигателя U = const. Пусть механическая нагрузка на валу двигателя, т.е. тормозной
242
момент Мтор, скачком увеличилась (уменьшилась). Магнитный глоток главных полюсов Ф, ток якоря /я и вращающий момент Мвр (9.6) не могут измениться скачком, и частота вращения якоря начнет плавно уменьшаться (увеличиваться). Одновременно начнет уменьшаться (увеличиваться) ЭДС Ея (9.5) и увеличиваться (уменьшаться) ток якоря 1Я, что приведет к увеличению (уменьшению) момента вращения. Переходный процесс закончится, когда при новой меньшей (большей) частоте вращения якоря будет достигнуто равновесие моментов Мвр = Мтор.
