Сопротивление цепи возбуждения, при котором прекращается самовозбуждение генератора, называется критическим сопротивлением.

Кроме того самовозбуждение генератора возможно лишь при частоте вращения, превышающей критическую n_кр. Это условие вытекает из характеристики самовозбуждения генератора, U₀= f(n) при R_в =const.

Таким образом, самовозбуждение генератора возможно при соблюдении следующих условий:

o магнитная система ГПТ должна обладать остаточным магнетизмом;

o присоединение обмотки возбуждения к обмотке якоря должно быть таким, чтобы МДС ОВ совпадало по направлению с потоком остаточного магнетизма;

o сопротивление цепи возбуждения должно быть меньше критического сопротивления;

o частота вращения якоря должна быть больше критической частоты.

б) Внешняя характеристика U=f(I) при r_рг=const и n=const

Рисунок 54 Внешние характеристики генератора параллельного возбуждения

Внешняя характеристика ГПТ параллельного возбуждения менее жесткая, чем у ГПТ независимого возбуждения.

У ГПТ параллельного возбуждения номинальное изменение напряжения при сбросе нагрузки Δ U_ном=10÷ 30%.

Это объясняется следующими причинами:

1) с ростом тока нагрузки I увеличивается падение напряжения в цепи якоря (I_а·R_а);

2) растет размагничивающее влияние реакции якоря, следовательно, уменьшается магнитный поток Ф и уменьшается ЭДС обмотки якоря Е_а;

3) уменьшение тока возбуждения, вызванное снижением напряжения от первых двух причин, т.е. ↓ U ⇒ ↓ I_в ⇒ ↓ Φ ⇒ ↓ E_а.

↓ U=↓ ↓ Е_а -↑ I_а·R_а

Этим же объясняется и то, что при постепенном уменьшении сопротивления нагрузки ток нагрузки I увеличивается до критического значения I_кр, а затем начинает уменьшаться (кривая 1). Таким образом, короткое замыкание, вызванное постепенным ростом нагрузки, не опасно для ГПТ параллельного возбуждения. Но при внезапном к.з. магнитная система генератора не успевает размагнититься и ток I_к достигает опасных для машины значений I_к=(8 ÷ 12) I_ном (кривая 2).

в) Нагрузочная и регулировочная характеристики

Эти характеристики ГПТ параллельного возбуждения практически не отличаются от соответствующих характеристик ГПТ независимого возбуждения.

ГПТ параллельного возбуждения широко применяют в установках постоянного тока, так как отсутствие возбудителя выгодно отличает их от генераторов независимого возбуждения.

На подвижном составе их применяют, например, в качестве подвагонных генераторов на пассажирских вагонах и в качестве вспомогательных генераторов на локомотивах.

Внешняя характеристика. Внешняя характеристика генератора параллельного возбуждения U = f (I) при R_в = const и n = n_ном = const (рис. 1.18, кривые 2 и 2а) отличается от внешней характеристики генератора независимого возбуждения более резким снижением напряжения при увеличении нагрузки. Это объясняется следующим образом: уменьшение напряжения по тем же причинам, что и у генератора независимого возбуждения, приводит к уменьшению тока возбуждения, дополнительному уменьшению ЭДС генератора. При номинальной нагрузке снижение напряжения относительно напряжения холостого хода составляет 10-18%.

Регулировочная характеристика. Регулировочная характеристика генератора I_в = f (I) при U = U_ном= const и n = n_ном = const аналогична регулировочной характеристике генератора независимого возбуждения (рис. 1.19, кривая 2), но идет несколько круче, что объясняется более значительным уменьшением напряжения генератора.