5.2. Трехобмоточные возбудители
По требованию Регистра система возбуждения машин ГЭУ должна получать питание не менее, чем от двух преобразователей (возбудителей). Во всех электроходах морского флота возбудители генераторов и гребных двигателей имеют приводные электродвигатели, как правило, асинхронные с короткозамкнутыми роторами.
В случае работы гребного винта с частыми и большими перегрузками, надежная работа обеспечивается, если ГЭД обладает «экскаваторной» характеристикой, показанной на рисунке 5.2.
Рис.5.2. Идеальная «экскаваторная» характеристика
В режиме от малой нагрузки на валу до номинальной нагрузки ГЭД работает на жесткой части характеристики, а при перегрузке частота вращения резко падает, а винт сохраняет максимальный момент даже при заклинивании. Подобную механическую характеристику обеспечивает схема Г – Д с трехобмоточным возбудителем, которая показана на рисунке 5.3.
Рис.5.3. Принципиальная схема ГЭУ с трехобмоточным возбудителем
На полюсах возбудителя установлены катушки трех обмоток возбуждения: ОНВ – обмотка независимого возбуждения, ОСВ – обмотка самовозбуждения, ПКО – противокомпаундная обмотка. ОНВ питается от потенциометра поста управления ПУ.
На потенциометре напряжение и ток можно изменять от отрицательного (-) до положительного (+). При изменении направления тока в обмотке ОНВ изменяется полярность напряжения генератора и, соответственно, происходит реверс гребного винта. Для регулировки м.д.с. в обмотке ОНВ применяется резистор Rу2.
5.3. Машины постоянного тока в качестве возбудителей
В качестве возбудителей могут быть использованы генераторы постоянного тока с одной обмоткой независимого возбуждения. Возбудители работают на нагрузку с постоянным сопротивлением, а ток и напряжение возбудителя могут изменяться от 0 до максимального значения.
Нагрузочная
характеристика возбудителя – это
зависимость выходного напряжения
возбудителя
от его м.д.с. – (F)
и для возбудителя –
генератора постоянного тока она имеет вид, показанный на рисунке 5.4.
Рис.5.4. Нагрузочная характеристика для возбудителя - генератора постоянного тока:
1 – характеристика возбудителя при х.х.
2 – нагрузочная характеристика с учетом построения
реактивных треугольников.
Коэффициент усиления машины постоянного тока – это отношение выходного сигнала – напряжения на якоре, но входному напряжению на обмотке возбуждения. У генераторов постоянного тока коэффициент усиления и быстродействие – невелики. Применение ЭМУ поперечного или продольного поля в качестве возбудителя позволяет увеличить быстродействие и коэффициент усиления, т.е. можно уменьшить мощность входного сигнала. Характеристика ЭМУ имеет вид, показанный на рисунке 5.5.
Рис.5.5. Характеристика ЭМУ
Взаимное положение характеристик 1 и 2 зависит от м.д.с. компенсирующих обмоток, пропорциональных току нагрузки, остаточного намагничивания, реакции якоря и других факторов. Отключение кривой 1 (при х.х.) и кривой 2 у ЭМУ значительно больше, чем у простых генераторов постоянного тока. ЭМУ применяют для машин большой мощности, а рабочий режим должен соответствовать линейной области характеристики.