32. Генератор параллельного возбуждения

Этот генератор не требует источника питания для обмотки возбуждения, так как она подключена к обмотке якоря параллельно и питается от неё.

Рисунок 52 Генератор параллельного возбуждения

Ia=I+Iв

Принцип сомовозбуждения ГПТ основан на том, что магнитная система машины, будучи однажды намагниченной, долгое время сохраняет небольшой поток остаточного магнетизма Фост (2-3% от номинального). При вращении якоря этот поток индуцирует в обмотке якоря ЭДС Еост, под действием которой в обмотке возбуждения появится небольшой ток Iв ост. Если МДС обмотки возбуждения Iв ост·wвимеет такое же направление, как и поток остаточного магнетизма, то она увеличит поток главных полюсов. Это вызовет увеличение ЭДС генератора, от чего увеличится ток в обмотке возбуждения.

Так будет продолжаться до тех пор, пока напряжение генератора не будет уравновешено падением напряжения в цепи возбуждения, т.е. Iв·Rв= U0.

а) Характеристика холостого хода.

U0=f(Iв) при I=0 и n=const.

Рисунок 53 Процесс самовозбуждения

Кривая 1 – характеристика х.х. Прямая 2 – зависимость падения напряжения в цепи возбуждения от тока возбуждения Iв·Rв=f(Iв). Точка пересечения А соответствует окончанию процесса самовозбуждения, так как именно в ней U0= Iв·Rв.

Угол наклона прямой Iв·Rв=f(Iв) прямо пропорционален сопротивлению цепи возбуждения. Однако, если сопротивление цепи возбуждения Rв достигнет такого значения, при котором зависимость Iв·Rв=f(Iв)станет касательной к характеристике х.х. (прямая 3), то процесс самовозбуждения прекращается.

Сопротивление цепи возбуждения, при котором прекращается самовозбуждение генератора, называетсякритическим сопротивлением.

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

Таким образом, самовозбуждение генератора возможно при соблюдении следующих условий:

• магнитная система ГПТ должна обладать остаточным магнетизмом;

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

• сопротивление цепи возбуждения должно быть меньше критического сопротивления;

• частота вращения якоря должна быть больше критической частоты.

33.Конструкция и принцип работы генератора постоянного тока. Типы генераторов.

Генераторы постоянного тока (ГПТ) преобразуют механическую энергию маршевого авиадвигателя в электрическую энергию. Принцип действия ГПТ основан на использовании закона электромагнитной индукции, согласно которой в проводнике, пересекающем магнитное поле, наводится ЭДС (е), мгновенное значение которой пропорционально магнитной индукции В, активной длине проводника и скорости перемещения проводником магнитных силовых линий V : .

Постоянный ток – ток, направление которого не меняется. Для получения постоянного направления тока используют щелочно-коллекторный узел, который обеспечивает съём напряжения одной щёткой с проводников, перемещающимся под южным (рис 1,а). Вращающаяся обмотка 3 якоря, в которой генерируется ЭДС представлена одним витком, состоящим из двух проводников ab и cd. Концы проводников b и d соединены вместе, а концы a и c подключены к полукольцам 4, изолированным одно от другого и вращающимся с обмоткой. Магнитные полосы 2 и щетки 1 неподвижны. Наличие полуколец (коллектора), соединённых с проводами, сдвинутыми на 180 , обеспечивает неизменным напряжение ЭДС и тока во внешней цепи.

Рисунок 1

Токи будут изменяться в зависимости от положения проводника относительно геометрической нейтрали по закону, показанного на рис 1,б. Т.о. генератор с одним вращающимся витком вырабатывает постоянный пульсирующий ток. Для уменьшения пульсаций тока, т.е. для получения поступательного тока не только по направлению, но и значению, в реальных машинах применяется большое количество витков, равномерно распределённых по позам окружности якоря, которые составляют обмотку якоря.

В электрических машинах повышение ЭДС добивается увеличением числа пар полюсов и магнитного потока полюсов.

Полюсы машины создающие магнитный поток, снабжаются катушками обмоток возбуждения. ОВ подключена параллельно обмотке якоря. Такие генераторы называются генераторами с параллельным возбуждением. ЭДС генератора: , где c – постоянный коэффициент, зависит от конструктивных параметров машины: числа проводников обмотки якоря, числа пар полюсов и числа пар параллельных ветвей обмотки якоря; n – частота вращения якоря генератора, об/мин; Ф – магнитный поток полюсов, Вб (вебер).

Типы генераторов: генераторы с параллельным возбуждением, генератор с последовательным возбуждением, генератор с независимым возбуждением и генератор со смешанным возбуждением.