Свойства и характеристики генераторов смешанного возбуждения

Существенный недостаток генератора параллельного возбу­ждения, заключающийся в относительно большом изменении напряжения при колебаниях нагрузки, легко устраняется у генераторов смешанного возбуждения с помощью второй, последовательной обмотки возбуждения С ₁ — С ₂ (рис. 9.19).

Рис. 9.19 Схема включения генератора смешанного возбуждения

Рис 9.20. Внешние характеристики генератора смешанного возбуждения

Характеристика холостого хода. Так как при холостом ходе (I = 0) обмотка последовательного возбуждения не принимает участия в образовании магнитного потока, то характеристика холостого хода генератора смешанного возбуждения не отличается от характеристики генератора параллельного возбуждения (см. рис. 9.17). Процесс самовозбуждения генератора смешанного возбуждения при холостом ходе протекает в том же порядке, что и генератора параллельного возбуждения.

Внешняя характеристика. На основании второго закона Кирхгофа (рис. 9.19)

U = Е - I _я r _я - Ir _с, (9, 15)

где r _с — сопротивление последовательной обмотки. Так как I _я = I + I _в, то вместо (9.15) получим

U = E - I (r _я + r _с) - I _в r _я.

Если пренебречь, как и ранее, падением напряжения I _в r _я , то

U = E - I (r _я + r _с). (9, 16)

Заменив в (9.16) напряжение согласно выражению U = Ir _п, нетрудно получить формулу для тока:

(9.17)

Равенства (9.16) и (9.17) отличаются от соответствующих равенств для генератора параллельного возбуждения наличием сопротивления r _с. Однако обычно r _с < < r _я, поэтому влияние этого сопротивления на изменение напряжения и тока при колебаниях нагрузки можно не учитывать. Существенным является то, что последовательной обмоткой создается дополнительная МДС, пропорциональная току нагрузки, из-за которой меняется магнитный поток и ЭДС генератора. Последнее нетрудно установить с помощью выражений

Ф = f _l (I _в w _в + Iw _c),

Е = k _e nf ₁ (I _в w _в + Iw _c) = f (I _в w _в + Iw _c).

Выполнив обмотку С ₁ — C ₂ с соответствующим числом витков w _c, можно получить при номинальном токе то же напряжение U, что и при холостом ходе (характеристика 1 на рис. 9.20). Как видно, с увеличением тока I напряжение U достигает наибольшего значения, после чего снижается. Последнее объясняется увеличением степени насыщения ферромагнитных материалов магнитной цепи. Последовательная обмотка при соответствующем выборе числа витков дает возможность получить весьма небольшое изменение напряжения генератора.

В том случае, когда по условиям работы, например, при дуговой электросварке, требуется иметь значительное снижение напряжения, последовательную обмотку включают встречно по отношению к параллельной работе. Этому на рис. 9.20 соответствует характеристика 2.

Рис. 9.21. Регулировочная характеристика генератора смешанного возбуждения

Регулировочная характеристика. Если необходимо поддержать напряжение генератора, следует с помощью реостата r _р изменять ток I _в в соответствии с регулировочной характеристикой, изображенной на рис. 9.21.