Схема подключения генератора

Наибольшее применение получили генераторы смешанного возбуждения с почти горизонтальной внешней характеристикой (рис 4.8 в), когда МДС последовательной обмотки полностью обмотки полностью компенсирует действие реакции якоря и падение напряжения в цепи якоря и практически обеспечивает стабильность напряжения генератора при изменении нагрузки.

Обмотка добавочных полюсов включена последовательно с обмоткой якоря, а выводы Д1 и Я2 соединены между собой внутри машины (рис 4.12 а и б).

Если требуется изменить полярность генератора, то первичным двигателем меняют направление вращения якоря, но при этом направление тока в обмотках главных полюсов (шунтовой и сериесной) должно сохраниться. В противном случае самовозбуждение машины будет невозможным.

Рис. 4.12.  Схемы подключения генератора постоянного тока смешанного возбуждения:

а – принципиальная схема; б – монтажная схема

Режим двигателя

На рис. 4.13б показан один проводник обмотки якоря сопротивлением R_Я, который включен на напряжение сети U. При этом создается ток I_Я, на который в магнитном поле действует сила f (закон Ампера). Эта сила создают электромагнитный момент, который вращает РМ, создающую момент сопротивления. В проводниках обмотки якоря, вращающегося с угловой скоростью ω, возникает ЭДС, направленная навстречу току.

По второму закону Кирхгофа

   или

.        (4.1)

Напряжение источника должно уравновесить ЭДС якоря и падение напряжения в обмотке якоря.

Ток в обмотке якоря определяется не только напряжением сети, но и противо-ЭДС обмотки якоря, величина которой составляет около 90 % от напряжения сети в номинальном режиме.

                                 .                                             (4.2)

При увеличении механической нагрузки М_С скорость вращения двигателя падает. Это приводит к уменьшению противо-ЭДС (см. формулу (4.1) и, как следствие, – к возрастанию тока якоря (см. формулу (4.2). При этом электромагнитный момент М_ЭМ возрастает, так как:

                        .                                                   (4.3)

Увеличение электромагнитного момента будет происходить до тех пор, пока М_ЭМ   не станет равным моменту сопротивления М_С.

Свойство электродвигателя автоматически поддерживать равенство между вращающим моментом и моментом сопротивления рабочей машины называется саморегулированием.