С характеристическим треугольником

Нагрузочная характеристика. Для снятия нагрузочной характе­ристики £ /=/(/в) при /H=const и n—const возбуждают генератор и устанавливают требуемый ток нагрузки 1Я при помощи нагрузочного реостата Я. Затем постепенно уменьшают ток возбуждения /в, но при этом также уменьшают величину сопротивления нагрузки таким образом, чтобы при каждом отсчете параметров /в и U ток нагрузки оставался неизменным. При нагрузке напряжение генератора снижа­ется вследствие падения напряжения в цепи якоря IHRя и размаг­ничивающего действия реакции якоря. Поэтому нагрузочная харак­теристика проходит ниже характеристики х. х., причем тем ниже, чем больше нагрузочный ток /я (рис. 6.5). Чтобы учесть влияние этих двух факторов на снижение напряжения генератора при нагрузке, рассмотрим построение характеристического треугольника abc по характеристикам х. х. и нагрузочной при /я=/ном. Пусть точка с нагрузочной характеристики соответствует номинальному напряже­нию генератора UEOm при номинальном токе возбуждения /в. Ном и номинальном токе нагрузки /ном - Если отключить нагрузку, то по характеристике х. х. току возбуждения /В.1ЮМ будет соответствовать напряжение U0. Следовательно, отрезок kc характеризует снижение напряжения генератора при нагрузке. Из­мерив величину сопротивления цепи якоря XRH и подсчитав падение напряжения /я2/? я, определяем э. д.с. генератора при заданном токе нагрузки

Е=и+1* (6.6)

Где E< U0.

Отрезок bk характеризует снижение напряжения вследствие раз­магничивающего действия реакции якоря. Электродвижущей силе

Дном соответствует ток возбужде­ния /'в. ном - Таким образом, если бы в машине не было размагничи­вающего действия реакции яко­ря, то в обмотке возбуждения достаточно было бы установить ток /'в. ном, при котором генератор имел бы номинальное напряже­ние UH0U при номинальной на­грузке. Но для компенсации раз­магничивающего действия реак­ции якоря надо установить в об­мотке ВОЗбуЖДеНИЯ ТОК /в. ном> > /'в. ном - Величина отрезка ab = =/в. ном—/'в. ном характеризует раз­магничивающее действие реакции якоря, а величина отрезка Ьс изображает падение напряжения /Ном/? я - Прямоугольный треуголь­ник abc называют характеристическим треугольником. Второй ха­рактеристический треугольник а'Ъ'с' построен для другого значе­ния тока возбуждения /Е. Сторона с'Ь' треугольника осталась не­изменной {c'b' — cb), что объясняется неизменностью тока нагрузки, но сторона а'Ь' уменьшилась (a'b'< ab), так как уменьшилось раз­магничивающее действие реакции якоря.

Рис. 6.5. Нагрузочная характеристика генератора независимого возбуждения

Внешняя характеристика. Для снятия внешней характеристики (рис. 6.6, а) пользуются схемой, изображенной на рис. 6.3. Замкнув рубильник, нагружают генератор, уменьшая величину сопротивле­ния R до номинального тока /я—/ном при номинальном напряжении U = U„0M. Затем постепенно уменьшают нагрузку до нуля и снима­ют при этом показания приборов. Сопротивление цепи возбужде­ния /? в, а следовательно, и ток возбуждения IB=US/RS в течение опыта остаются постоянными. Снижение напряжения генератора при нагрузке происходит по двум причинам: вследствие падения напря­жения в сопротивлении цепи якоря IHRH и из-за размагничивающего действия реакции якоря. Степень наклона внешней характеристики к оси абсцисс, т. е. жесткость внешней характеристики, оценивается изменением напряжения генератора при номинальной нагрузке, на­зываемым номинальным изменением напряжения генератора. От­носительное изменение напряжения равно разности напряжения при х. х. н напряжения при номинальной нагрузке в долях номинального напряжения: LU = {U0 — UHCJ/Uном=AU'mjUном. При к. з. генерато­ра напряжение при его зажимах падает до нуля (U—0), а ток к. з. /к.3 во много раз превосходит номинальный. Поэтому к. з. генерато­ра независимого возбуждения — чрезвычайно опасно. Внешнюю ха­рактеристику можно построить также с помощью характеристики х. х. и характеристического треугольника. Для этого проведем (рис. 6.6, 6) вертикальную прямую dk, соответствующую заданному току возбуждения /в. ном=const. Тогда dk = Ог0 соответствует U0 при 1в—0 и определяет начальную т; очку внешней характеристики. Рас-

Рнс. 6-6. Внешняя характеристика генератора независимого возбужде­ния (а) и ее построение (б)

Положен характеристический треугольник abc для тока /я=/ном та­ким образом, чтобы его вершина а лежала на характеристике, а ка­теты ab и be были параллельны — первый оси абсцисс, а второй—- оси ординат. Этим определяется положение точки с, соответствую­щей напряжению U=UHом Чтобы получить промежуточные точки внешней характеристики, например точку для тока /=0, 5/Ном, нуж­но повторить построение, уменьшив каждую из сторон треугольника abc в два раза. Но вместо этого можно разделить гипотенузу ас по­полам в точке G и перенести отрезок cG параллельно гипотенузе ас в положение ахС\. После этого из точки С\ проводим прямую, парал­лельную оси абсцисс, до пересечения с ординатой 0, 5/ном; получаем точку г\, а затем по точкам г0, ги гном строим внешнюю характери­стику.

Регулировочная характеристика. Если регулировать ток возбуж­дения генератора так, чтобы при увеличении тока нагрузки напря­жение генератора оставалось постоянным и равным номинальному, то соответствующая кривая зависимости тока возбуждения /в от на грузочного тока /я будет представлять собой регулировочную харак теристику машины, /в=/(/я) при [7=const и fi = const. Для снятия регулировочной характеристики пользуются схемой, показанной на рис. 6.3. При разомкнутом рубильнике устанавливают номинальное напряжение. Затем включают нагрузку и постепенно увеличивают ток до /ном. Для поддержания неизменным напряжения генератора увеличивают ток возбуждения, умень* шая сопротивление регулировочного реостата. На рис. 6.7, а представлена регулировочная характеристика гене­ратора независимого возбуждения. Изменение тока возбуждения Д/в. ном=

= (/в. ИОМ - /во)//в. НОМ-

Регулировочная характеристика может быть построена по данным характеристики х. х. и характеристическому треугольнику, как по­казано на рис. 6.7, б. Строим характеристику х. х. и проводим линию ге параллельно оси абсцисс на расстояние Ог. Построив характери­стический треугольник abc, например, для но­минального тока /ном мы должны расположить этот треугольник так, чтобы вершина а лежала иа характеристике х. х., а вершина с — на прямой ге; этим определяется необходимый для создания напряжения ииом ток возбужде­ния /п. ном ~ ож. Снося точку ок вниз от оси абсцисс соответственно току /homj получим точку н регулировочной характеристики для номинальной нагрузки. Также строятся и дру­гие точки регулировочной характеристики, на­пример точка м для /я = 0, 5/Вом. Для х. х. име­ем 1В0 = 0ж0. По точкам ж0мн проводим регу­лировочную характеристику.