Регулировочные характеристики СГ

Регулировочная характеристика СГ представляет собой зависимость тока возбуждения от тока якоря при синхронной частоте вращения, номинальном значении напряжения на выводах обмотки якоря и неизменном коэффициенте мощности нагрузки:

при , и .

Для снятия регулировочной характеристики необходимо в режиме холостого хода установить на выводах обмотки якоря ЭДС, равную номинальному значению напряжения. Ток якоря меняют от нуля до номинального значения путём изменения сопротивления нагрузочного реостата . При изменении тока якоря постоянство напряжения на обмотке якоря поддерживают регулированием тока возбуждения.

Вторую регулировочную характеристику снимают при индуктивном характере нагрузки. В качестве регулируемой индуктивной нагрузки может быть использован индукционный регулятор.

Результаты опыта записывают в таблицу 3, форма которой приведена ниже. Примерный вид регулировочных характеристик СГ показан на рисунке 7.

Необходимость увеличения тока возбуждения по мере роста тока якоря обусловлено необходимостью компенсировать размагничивающее действие реакции (магнитного потока) якоря, приводящее к снижению результирующего потока и напряжения на выводах обмотки . Наиболее сильное размагничивающее действие реакции якоря при индуктивной нагрузке, которое было отмечено выше при анализе внешних характеристик, проявляется также и в регулировочных характеристиках – ток возбуждения при индуктивной нагрузке необходимо увеличивать в большей степени, чем при активной нагрузке.

Рисунок 7– Регулировочные характеристики СГ

Таблица 3 – Регулировочные характеристики СГ

при ,

i в, A
Iа, А
i в, A
Iа, А

Характеристики короткого замыкания

Характеристика короткого замыкания СГ представляет собой зависимость тока якоря генератора, обмотка которого замкнута накоротко, от тока возбуждения при синхронной частоте вращения:

при .

Снимаются три характеристики короткого замыкания СГ: при однофазном , двухфазном и трёхфазном коротком замыкании обмотки якоря . Схемы одно-, двух- и трёхфазного короткого замыкания показаны на рисунке 8.

Рисунок 8 – Схемы соединений фазных обмоток для создания

режимов одно– (а), двух– (б) и трёхфазного (в) короткого замыкания

Для снятия характеристик необходимо плавно изменять величину тока возбуждения так, чтобы ток короткого замыкания в обмотке якоря изменялся от минимального до номинального значения.

Результаты опытов записывают в таблицы, форма одной из которых приведена ниже (таблица 4). Примерный вид характеристик короткого замыкания показан на рисунке 9.

Рисунок 9 – Характеристики короткого замыкания трёхфазного СГ

Таблица 4 – Характеристика однофазного короткого замыкания СГ

при

Следует иметь в виду, что при коротком замыкании имеет место размагничивающая реакция якоря, поэтому взаимодействие магнитных полей аналогично режиму работу СГ с индуктивной нагрузкой (см. векторную диаграмму на рисунке 4а при – точка 2). В режиме КЗ поле якоря размагничивает магнитную систему СГ, т.е. магнитное поле в генераторе в этом режиме близко к нулю. Поэтому магнитная система является ненасыщенной и характеристики КЗ имеют линейный характер.

Характеристика однофазного КЗ расположена выше двухфазного, а характеристика двухфазного КЗ – выше трёхфазного (рисунок 9). Такое расположение характеристик объясняется следующими соображениями. Для размагничивания магнитной системы в режиме трёхфазного замыкания требуется наименьший ток, так как размагничивающее поле реакции якоря создаётся тремя фазными обмотками. При двухфазном КЗ в создании поля реакции якоря принимают участие только две фазные обмотки, поэтому потребляемый ток якоря больше. И наконец, при однофазном КЗ характеристика расположена выше других, т.к. в создании размагничивающей реакции якоря принимает участие только одна фаза.

Особенностью характеристик короткого замыкания являются также ненулевые значения токов КЗ при обесточенной обмотке возбуждения. Причиной служит остаточный магнитный поток полюсов возбуждения и наведение соответствующей ЭДС в обмотке якоря.