Proces samobuzení stejnosměrného generátoru

U paralelního budícího generátoru jsou vinutí kotvy a budicí vinutí zapojeny paralelně a neexistuje žádný externí zdroj stejnosměrného proudu. Princip samobuzení: při otáčení generátoru hnacím motorem se ve vinutí kotvy indukuje malé emf. d.s. (řádově 2–3 % jmenovitého napětí), nazývané např. d.s. zbytková magnetizace. Je způsobena malým magnetickým tokem zbytkové magnetizace vytvořeným intramolekulárními proudy feromagnetických prvků magnetického jádra elektrického stroje. Pod vlivem E. d. ze zbytkové magnetizace protéká vinutím generátoru paralelního buzení OB malý budící proud, který vytváří vlastní malý magnetický tok, který po přidání ke zbytkovému magnetizačnímu toku zvyšuje celkový magnetický tok stroje. Ten vyvolává e.m. ve vinutí kotvy. d.s. Větší než e. d.s. zbytková magnetizace, která posílá do budícího vinutí větší proud, při jehož působení se celkový magnetický tok stroje ještě zvětší a indukuje ještě větší e.m. d.s. kotvy. Popsaný proces postupného vzájemného zvyšování magnetického toku a e.m. d.s. generátor paralelního buzení pokračuje až do úplného samobuzení stroje, tj. do okamžiku, kdy hodnota e. d.s. kotevní napětí se nebude rovnat plné hodnotě napětí naprázdno na jeho svorkách (při rozpojeném spínači P). Když je spínač P sepnutý, působením tohoto e. d.s odporem zátěže R_zatížení, poteče zatěžovací proud I= I_Я +I_В

Reakce kotvy stejnosměrného generátoru a její vliv na vnější charakteristiku.

Kotevní reakcí se rozumí jev působení magnetického pole vytvořeného kotevním proudem na magnetické pole hlavních pólů. U moderních stejnosměrných strojů působí reakce kotvy vždy na hlavní pole demagnetizačním způsobem. Proto je magnetický tok stejnosměrného generátoru Ф během demagnetizační reakce kotvy menší než hlavní magnetický tok Ф o určité množství, způsobené demagnetizačním účinkem magnetického pole kotvy. Proto je EMF kotvy pod zatížením menší než EMF stroje, když je nečinný. Tito. při zatížení je napětí na svorkách generátoru menší než napětí naprázdno vlivem úbytku napětí na odpor obvodu kotvy a demagnetizačním účinkem reakce kotvy: .

Konstrukce a princip činnosti synchronních strojů s elektromagnetickým buzením. Princip reverzibility.

Konstrukce synchronního stroje se liší od konstrukce asynchronního stroje v rotoru, což je stejnosměrný elektromagnet; má budicí vinutí, které vytváří hlavní magnetické pole. Vinutí kotvy (stator) dodává energii zátěži. Stator se skládá z litého rámu s montážními patkami; Do rámu je zalisováno magnetické jádro z plechů z elektrooceli. Jádro má v sobě vysekané drážky, uvnitř kterých je 3fázové měděné vinutí, které je zapojeno buď jako hvězda nebo trojúhelník. Rám obsahuje svorkovnici, konce rámu jsou kryty ložiskovými štíty, uvnitř kterých jsou ložiska upevněna. Princip činnosti spočívá v tom, že otáčky rotoru jsou přísně vztaženy k frekvenci napájecího proudu. Vzhledem k vratnosti elektrických strojů mohou synchronní pracovat jako

Existují následující excitační systémy:

1) Nezávislý budicí systém – budicí vinutí je napájeno z nezávislého zdroje energie.

2) Systém samobuzení:

– paralelní (OC a OC jsou zapojeny paralelně) – sériové (OC a OC jsou zapojeny sériově) – smíšené (část OC je zapojena paralelně, druhá část je zapojena sériově)

Datum přidání: 2018-04-04 ; zobrazení: 2148 ; Pomůžeme vám napsat vaši práci!

Sdílet s přáteli:

© 2014-2025 — Studopedia.Net — Informační zdroj pro studenty. Veškeré materiály prezentované na webu slouží výhradně k informačním účelům pro čtenáře a nesledují komerční účely ani porušování autorských práv (0.01)

Budicí vinutí je připojeno přes nastavitelný reostat paralelně se zátěží. Proto se v tomto případě používá princip samobuzení, ve kterém budicí vinutí přijímá energii z vinutí kotvy generátoru. Samobuzení generátoru je možné pouze při splnění určitých podmínek. Pro jejich stanovení uvažujme proces změny proudu v obvodu „budicí vinutí – vinutí kotvy“ v klidovém režimu. Dostáváme rovnici e=iвSRв + Lвdiв/dt (1), kde e a iв jsou okamžité hodnoty EMF ve vinutí kotvy a budící proud; SRв = Rв + Rр.в – celkový odpor obvodu buzení generátoru (odpor SRа lze zanedbat, protože je výrazně menší než SRв); Lв – celková indukčnost vinutí buzení a kotvy. Všechny členy rovnice (1) lze znázornit graficky (obr. 1).

EMF e při určité hodnotě iв budícího proudu lze určit z charakteristiky OA xx a úbytek napětí iвSRв – z proudově-napěťové charakteristiky OB jeho budícího obvodu. Charakteristikou OB je přímka procházející počátkem souřadnic pod úhlem g k ose x; v tomto případě tgg=SRв. Od (1) máme div/dt = (e — iвSRв) / Lв (2). Je-li tedy rozdíl (e – iвSRв) > 0, dojde k derivaci div/dt>0 a k procesu zvyšování budícího proudu iв. Ustálený stav v obvodu budícího vinutí je pozorován při div/dt = 0, tzn. v průsečíku charakteristiky xx OA s přímkou ​​OB. V tomto případě stroj pracuje s určitým stálým budicím proudem Iвo a EMF Еo=Uо. Z rovnice (2) vyplývá, že pro samobuzení generátoru musí být splněny určité podmínky:

1) Proces samobuzení může začít pouze tehdy, když se v počátečním okamžiku (iв=0) indukuje ve vinutí kotvy nějaké počáteční EMF. Takové EMP může být vytvořeno tokem zbytkového magnetismu Pro spuštění procesu samobuzení je nutné, aby v generátoru byl proud zbytkového magnetismu, který, když se kotva otáčí, indukuje EMF Eost ve vinutí. Obvykle je ve stroji přítomen statický magnetický tok kvůli přítomnosti hystereze v jeho magnetickém systému. Pokud takový tok chybí, vzniká průchodem proudu z vnějšího zdroje přes budící vinutí; 2) Když proud iв prochází budícím vinutím, jeho magnetomotorická síla Fв musí směřovat podle magnetomotorické síly zbytkového magnetismu Fост. V tomto případě pod vlivem rozdílu e – iвSRв dochází k procesu zvyšování proudu iв, magnetického budícího toku Фв a EMF e. Pokud zadané magnetomotorické síly směřují opačně, pak magnetomotorická síla budícího vinutí vytvoří proudění namířené proti proudu zbytkového magnetismu, stroj se demagnetizuje a samobuzení nemůže začít; 3) Kladný rozdíl e – iвSRв potřebný pro zvýšení budícího proudu iв z 0 na ustálenou hodnotu Iвo může nastat pouze tehdy, pokud se ve stanoveném rozsahu změny proudu iв nachází stejnosměrný proud OB pod charakteristikou xx OA. S nárůstem odporu budícího obvodu SRв se úhel sklonu g přímky ОВ k ose proudu Iв zvyšuje a při určité kritické hodnotě úhlu gкр se přímka ОВ prakticky shoduje s přímočarou částí charakteristiky xx. V tomto případě se e»iвSRв a proces samobuzení stává nemožným. Proto, Pro samobuzení generátoru je nutné, aby odpor budícího obvodu byl menší než kritická hodnota. Pokud jsou parametry budícího obvodu zvoleny tak, že SRв < SRвкр, pak je v bodě C zajištěna stabilita režimu samobuzení. Když je proud iв náhodně snížen pod stanovenou hodnotu Iво nebo zvýšen nad Iво, vzniká kladný nebo záporný rozdíl (e – iвSRв), který má tendenci změnit proud iв tak, aby se opět rovnal Iво. Když však SRв >SRвкр, stabilita režimu samobuzení je narušena. Pokud se během provozu generátoru zvýší odpor budícího obvodu SRв na hodnotu větší než SRвкр, pak se jeho magnetický systém demagnetizuje a EMF se sníží na Еост. Pokud generátor začne pracovat, když SRв > SRвкр, nebude schopen samobuzení. Proto podmínka SRв < SRвкр omezuje možný rozsah regulace budícího proudu generátoru a jeho napětí. Obvykle je možné snížit napětí generátoru zvýšením odporu SRв, pouze na (0,6…0,7)Uном.

Vstupenka č. 16