Возбуждения определяется

В генераторе параллельного возбуждения напряжение регулируется лишь в узких пределах и без изменения знака. Но для них не требуется отдельный источник питания. Применение в этих генераторах последовательной обмотки возбуждения, которая устанавливается теперь почти во всех машинах, выпускаемых как машины смешанного возбуждения, обеспечивает практическое постоянство напряжения при изменении нагрузки от нуля до номинальной. Такие генераторы распространены наиболее широко.

Кроме автоматической подачи возбуждения двигателя Д по окончании пуска система возбуждения обеспечивает:

напряжения (БРН) 3 и через выпрямитель на обмотку возбуждения возбудителя 9. Выпрямление переменного напряжения подвозбудителя бесконтактного генератора осуществляется мостовой трехфазной схемой выпрямления А.Н.Ларионова, которая является наилучшей с точки зрения использования мощности подвозбудителя. Выпрямитель входит функциональным узлом в блок регулирования напряжения. Применяемая система возбуждения обеспечивает хорошие условия регулирования напряжения. Мощность регулирования мала. Выбор высокой частоты подвозбудителя и возбудителя (800 - 1600Гц) позволяет значительно уменьшить их массу, а также снизить постоянную времени регулятора напряжения на магнитных усилителях. Полупроводниковые регуляторы напряжения являются практически безынерционными элементами, и постоянная времени системы регулирования напряжения определяется только постоянными времени обмотки возбуждения возбудителя и генератора.

Отрицательная обратная связь по току возбуждения обеспечивает увеличение быстродействия системы в переходных режимах, а также стабильность характеристик ТВ при изменении внешних условий (напряжения сети, температуры окружающей среды и т. д.); обратная связь по напряжению сети увеличивает ток возбуждения при уменьшении напряжения.

Автоматическое регулирование возбуждения обеспечивает поддержание напряжения сети, дает возможность снизить уровень напряжения на шинах подстанции (который зачастую неоправданно велик), улучшает условия питания других потребителей и позволяет минимизировать потери энергии в распределительных сетях, электрических машинах и трансформаторах. В схемах серийных установок применяют систему автоматического регулирования тока возбуждения, обеспечивающую его увеличение с ростом тока статора (система компаундирования). Кроме того, предусматривают форсировку возбуждения при значительных посадках напряжения с помощью реле РФ (см. 28).

Обмотка возбуждения синхронного генератора получает выпрямленный ток через тиристорный и диодный преобразователи, соединенные параллельно на стороне выпрямленного тока. Тиристорный преобразователь питается от дополнительной обмотки, заложенной в пазы статора синхронного генератора, и в номинальном режиме работы генератора несет на себе около 30% нагрузки возбуждения. Остальную часть мощности возбуждения обеспечивает диодный преобразователь, питаемый от компаундирующего трансформатора, включенного в цепь статора, который служит для поддержания напряжения генератора при изменении нагрузки и в режиме короткого замыкания. Двигатели и генераторы имеют радиальную систему вентиляции, обеспечиваемую вентиляционным действием полюсов ротора и вентиляционными лопатками. Охлаждающий воздух при этом входит через вентиля'-ционные окна в подшипниковых щитах, проходит по лобовым частям обмотки статора, через междуполюсное пространство ротора, радиальные каналы статора и выходит через боковые жалюзи станины.

Такая система возбуждения обеспечивает холостой хбд турбогенератора, включение его в сеть, автоматическое и ручное регулирование возбуждения во всех эксплуатационных режимах, форсировку возбуждения при резком сниже-17*

Совместная работа двигателей постоянного тока последовательного возбуждения обеспечивает более равномерное распределение нагрузок, чем в случае двигателей независимого возбуждения, даже при той же разнице

Обмотка возбуждения синхронного генератора получает выпрямленный ток через тиристорный и диодный преобразователи, соединенные параллельно на стороне выпрямленного тока. Тиристорный преобразователь питается от дополнительной обмотки, заложенной в пазы статора синхронного генератора, и в номинальном -режиме .работы генератора несет на себе около 30%! нагрузки возбуждения. Остальную часть мощности возбуждения обеспечивает диодный преобразователь, питаемый от компаундирующего трансформатора, включенного в цепь статора, который служит для поддержания напряжения генератора при изменении ^грузки и в режиме короткого замыкания. Двигатели и генераторы .имеют радиальную систему вентиляции, обеспечиваемую вентиляционным действием полюсов ротора и вентиляционными лопатками. Охлаждающий воздух при этом входит через вентиляционные окна в подшипниковых щитах, проходит по лобовым 'частям обмотки статора, через междуполюсное пространство ротора, радиальные каналы статора и выходит через боковые жалюзи станины.

Максимальный момент синхронного двигателя пропорционален U, а асинхронного — U2. Поэтому синхронные двигатели менее чувствительны к изменению напряжения сети и имеют большую перегрузочную способность. Регулирование потока возбуждения путем изменения тока возбуждения обеспечивает регулирование реактивной мощности при падении напряжения и уменьшении частоты сети.

При параллельной работе генераторов смешанного возбуждения иногда применяется схема с перекрестным соединением последовательных обмоток возбуждения ( 5.60). Такое включение обмоток последовательного возбуждения обеспечивает устойчивую параллельную работу генераторов.

Ток возбуждения двигателей параллельного и смешанною возбуждения определяется по закону Ома /в = U/(re + rp) и, очевидно, не зависит от нагрузки двигателей.

После окончания переходного процесса ЭДС в обмотке якоря Е и ток возбуждения /в будут иметь постоянные значения. Найдем эти значения в режиме холостого хода. Если пренебречь сопротивлением цепи якоря ''„по сравнению с сопротивлением цепи возбуждения гв, то установившийся ток возбуждения / определяется из условия Е = = U = ЛВ4- Этому условию соответствует точка пересечения А характеристики холостого хода Е (fs) и прямой Е = /"в/в ( 13.27). Угол й наклона прямой Е = г I к оси абсцисс зависит от г . Если

Обмотка возбуждения генератора 2 получает питание через выпрямитель VI от трансформаторов напряжения TV и тока ТА. Вторичные обмотки транформаторов включены параллельно. Напряжение и ток возбуждения определяются суммой составляющих, пропорциональных вектору напряжения и тока нагрузки основной обмотки 1, т.е. ток возбуждения определяется величиной и фазой тока нагрузки, поэтому схема называется схемой амплитудно-фазового компаундирования.

Из анализа выражения (5.85) следует, что в случае, если коэффициент мощности нагрузки равен нулю, начальное падение определяется продольным переходным индуктивным сопротивлением машины. Закон изменения напряжения на зажимах генератора при постоянстве тока возбуждения определяется постоянной времени обмотки возбуждения генератора.

Система управления скоростью во второй зоне, схема которой показана на 83, является по существу двухконтурной системой поддержания заданного тока якоря, что при ?/я = = const равносильно поддержанию заданной мощности привода. При работе двигателя в первой зоне регулятор тока якоря РТЯ не включен в работу, ток возбуждения определяется номинальным сигналом задания U3 н и равен номинальному. После достижения ?/я = Uя. н с помощью реле номинального напряжения

то установившийся ток возбуждения / определяется из условия Е =

После окончания переходного процесса ЭДС в обмотке якоря Е и ток возбуждения / будут иметь постоянные значения. Найдем эти значения в режиме холостого хода. Если пренебречь сопротивлением цепи якоря гя по сравнению с сопротивлением цепи возбуждения гц, то установившийся ток возбуждения / определяется из условия ЕЛ -= U = ГБ/В. Этому условию соответствует точка пересечения А харак теристики холостого хода Е (/) и прямой Е = г, / ( 13.27).

Электрическая схема генератора с независимым возбуждением показана на 12.7. Обмотка возбуждения питается от вспомогательного источника постоянного тока (аккумулятора, генератора постоянного тока, выпрямителя, подключаемого к сети переменного тока). Мощность возбудителя обычно составляет 3—4% мощности, генератора. Ток в обмотке возбуждения определяется напряжением источника и сопротивлениями цепи возбуждения:

Генератор с параллельным возбуждением имеет обмотку возбуждения, включаемую параллельно зажимам якоря'( 12.10). Обмотка возбуждения рассчитывается ва незначительный ток /в = (0,01— 0,03) 1В и имеет много витков провода небольшого сечения. Ток в обмотке возбуждения определяется напряжением на зажимах якоря и сопротивлениями цепи возбуждения:

вверх от номинальной. Характер изменения скорости и вращающего момента при изменении нагрузки и тока возбуждения определяется типом двигателя.

Потеря возбуждения определяется нарушениями в системе возбуждения. Генератор в этом случае переходит в асинхронный режим работы со скольжением, достигающим нескольких процентов рабочей частоты. Генератор может продолжать выдавать активную мощность, получая возбуждение за счет реактивной мощности из системы. Однако такой асинхронный режим даже со сниженной нагрузкой длительно недопустим, так как вызывает перегревы в частях генератора, а иногда и более тяжелые последствия. Поэтому на современных мощных генераторах предусматриваются защиты, реагирующие на потерю возбуждения и при необходимости отключающие генератор.