Схемы генераторов с возбуждением от выхода генератора — схемы без дополнительных диодов

9.3 Сопротивления пусковой обмотки

9.3.1
Относительное зубцовое деление
демпферной обмотки (11-170)

о.е.

9.3.2
Коэффициент распределения демпферной
обмотки (11-171)

9.3.3
Коэффициент магнитной проводимости
потока рассеяния по зубцам по­люсного
наконечника (11-172)

9.3.4
Коэффициент магнитной проводимости
пазового рассеяния полюсов (11-173)

9.3.5
Коэффициенты (рис.11-23)

С_d=1,2;

C_q=3,3;

9.3.6
Коэффициент магнитной проводимости
рассеяния лобовых частей демпферной
обмотки по продольной оси (11-174)

9.3.7
Коэффициент магнитной проводимости
рассеяния лобовых частей демпферной
обмотки по поперечной оси (11-175)

9.3.8
Коэффициент магнитной проводимости
рассеяния демпферной обмотки по
продольной оси (11-176)

9.3.9
Коэффициент магнитной проводимости
рассеяния демпферной обмотки по
поперечной оси (11-177)

9.3.10
Индуктивной сопротивление полной
демпферной обмотки по продольной оси
(11-178)

о.е.

9.3.11
Индуктивной сопротивление полной
демпферной обмотки по поперечной оси
(11-179)

о.е.

9.3.12
Активное сопротивление стержней
демпферной обмотки по продольной оси
(11-181)

о.е.;

где
μ=4π∙10-7
Гн/м –
магнитная проницаемость воздуха.,

— удельное
значение сопротивления стержня при t
= 115°С.

9.3.13
Активное сопротивление стержней
демпферной обмотки по поперечной оси
(11-182)

о.е.

9.3.14
Активное сопротивление короткозамыкающих
колец демпферной обмотки по продольной
оси (11-183)

о.е.

9.3.15
Активное сопротивление короткозамыкающих
колец демпферной обмотки по поперечной
оси (11-184)

о.е.

9.3.16
Активное сопротивление полной демпферной
обмотки по продольной оси (11-185)

о.е.

9.3.17
Активное сопротивление полной демпферной
обмотки по поперечной оси (11-186)

о.е.

Ток — возбуждение — генератор

Ток возбуждения генератора в нормальном режиме определяется с помощью векторной диаграммы напряжений и внешней характеристики преобразователя.
 

Ток возбуждения генератора в рассмотренной схеме устанавливается по максимальному грузу при наладке схемы и не изменяется в процессе работы.
 

Ток возбуждения генератора, проходя по обмоткам полюсов ротора генератора, создает магнитное поле ( см. рис. 21), которое замыкается через сердечник статора. При вращении ротора магнитное поле пересекает неподвижную обмотку статора и индуктирует в ней переменное напряжение.
 

С. хемы реле-регулятора РР-130.

Ток возбуждения генератора проходит по цепи: зажим Я генератора — последовательная 7 и ускоряющая 8 обмотки ограничителя тока — замкнутые контакты 9 ограничителя тока — выравнивающая обмотка / / регулятора напряжения — замкнутые контакты 10 регулятора напряжения — зажим Ш обмотки возбуждения 14 генератора — масса ( корпус) генератора.
 

Ток возбуждения генератора в ускоряющей обмотке УО совпадает по направлению с током нагрузки в последовательной обмотке, и обе обмотки совместно намагничивают сердечник.
 

Ток возбуждения генератора в начале испытаний увеличивается постепенно, ступенями, пока напряжение на якоре не достигнет 130 % номинального.
 

Ток возбуждения генератора составляет 1 — 3 процента тока якоря.
 

Если ток возбуждения генератора неизменный, а изменяется только сопротивление приемника, то будут изменяться ток статора, напряжение и мощность ( момент) генератора.
 

Возрастает ток возбуждения генераторов, а следовательно, увеличивается и величина рекуперативного тока.
 

Изменение тока возбуждения генератора при работе его на общую сеть не оказывает влияния на величину напряжения и отдаваемую активную мощность.
 

Регулирование тока возбуждения генератора можно производить практически от нуля при помощи реостата IP, включенного по потенциометри-ческой схеме.
 

Цепь тока возбуждения генератора: положительные щетки — масса — ярмо регулятора 1 -якорек 2 — контакты — выравнивающая обмотка ВО — зажим Ш генератора — обмотка возбуждения — отрицательные щетки.
 

Распределение мощностей между генераторами в зависимости от соотношения токов возбуждения двигателей при различных углах разворота 60.

Изменение токов возбуждения генераторов к существенному перераспределению активных мощностей генераторов не приводит, а влияет лишь на распределение и величину реактивной мощности.
 

Влияние сдвига щеток

Cдвиг щеток с геометрической нейтрали сказывается в том, что возникает продольная реакция якоря, изменяющая поток полюсов. Поток добавочных полюсов будет индуктировать э. д. с. не в коммутируемых секциях, а в рабочих секциях параллельных ветвей якоря. При повороте щеток против направления вращения якоря (рисунок 10) это вызовет увеличение э. д. с. якоря, а при сдвиге по направлению вращения – уменьшение э. д. с. В первом случае внешняя характеристика (смотрите рисунок 5) с увеличением I будет падать более круто. При наличии добавочных полюсов в обоих случаях возникает расстройство коммутации.

Влияние сдвига щеток на другие характеристики нетрудно анализировать подобным же образом.

Самовозбуждение — генератор — постоянный ток

Самовозбуждение генераторов постоянного тока протекает одинаковым образом при любой схеме возбуждения. Рассмотрим процесс самовозбуждения наиболее распространенного генератора параллельного возбуждения ( рис. 1.216), имея в виду, что в генераторах других типов процесс самовозбуждения протекает таким же образом. Этим магнитным потоком в обмотке вращающегося якоря индуктируется эдс оет, составляющая несколько процентов номинального напряжения машины.
 

Самовозбуждение генераторов постоянного тока заключается в том, что генератор не требует отдельного источника тока для питания обмотки возбуждения, как в случае машин с независимым возбуждением. Оно основано на явлении остаточного магнетизма. Для самовозбуждения генератора необходимо, чтобы ток, протекающий по обмотке возбуждения, усиливал поле остаточного магнетизма, и сопротивление цепи обмотки возбуждения было ниже некоторой критической величины.
 

Процесс самовозбуждения генераторов постоянного тока протекает одинаково при любой схеме возбуждения. Так, например, в генераторах параллельного возбуждения, получивших наиболее широкое применение, процесс самовозбуждения протекает следующим образом.
 

Схемы возбуждения генераторов постоянного тока.

Процесс самовозбуждения генераторов постоянного тока протекает одинаково при любой схеме возбуждения.
 

Процесс самовозбуждения генераторов постоянного тока притекает одинаково при любой схеме возбуждения. Рассмотрим процесс самовозбуждения генератора параллельного возбуждения, получившего наиболее широкое применение.
 

Как возникает самовозбуждение генератора постоянного тока.
 

Основные условия самовозбуждения генератора постоянного тока параллельного возбуждения таковы: а) наличие в стали полюсов остаточного магнетизма; б) правильное ( согласное) соединение обмотки возбуждения ц обмотки якоря, с теш чтобы магнитный поток.
 

Почему может не наступить самовозбуждение генератора постоянного тока.
 

Какие условия необходимы для того, чтобы произошло самовозбуждение генератора постоянного тока с параллельным возбуждением.
 

Прежде всего разберем а примере этой машины принцип самовозбуждения генераторов постоянного тока.
 

Прежде всего разберем на примере этой машины принцип самовозбуждения генераторов постоянного тока.
 

Как только агрегат достигнет установившейся скорости вращения и произойдет самовозбуждение генератора постоянного тока, быстро и точно произвести отсчеты по приборам, присоединенным к обмотке возбуждения при двух-трех положениях ползунка регулировочного реостата гр.
 

Схема генератора параллельного возбуждения.

Операторный и классический методы решения задач широко применяются в тех случаях, когда системы дифференциальных уравнений равновесия напряжений контуров и уравнения моментов — линейные. Если хотя бы одно уравнение нелинейно, то такая система уравнений решения в общем виде не имеет. Нелинейные системы дифференциальных уравнений решаются численными методами. В ряде случаев решение нелинейных дифференциальных уравнений можно упростить, применяя графоаналитические методы решения, например при исследовании самовозбуждения генератора постоянного тока.
 

27.Преимущества и недостатки синхронного двигателя.

Синхронный двигатель имеет ряд
преимуществ перед асинхронным:

1. Высокий коэффициент мощности
cosФ=0,9.

2. Возможность использования синхронных
двигателей на предприятиях для увеличения
общего коэффициента мощности.

3. Высокий КПД он больше чем у
асинхронного двигателя на (0,5-3%) это
дастигается за счёт уменьшения потерь
в меди и большого CosФ.

4. Обладает большой прочностью
обусловленной увеличенным воздушным
зазором.

5ращающий момент синхронного двигателя
прямо пропорционален напряжению в
первой степени. Т.е синхронный двигатель
будет менее чувствителен к изменению
величины напряжения сети.

1. Недостатки
   синхронного двигателя:

1. Сложность пусковой аппаратуры и
большую стоимость.

2. Синхронные двигатели применяют
для приведения в движение машин и
механизмов, не нуждающихся в изменении
частоты вращения, а так же для механизмов
у которых с изменением нагрузки частота
вращения остаётся постоянной: (насосы,
компрессоры, вентиляторы.)

Пуск синхронного двигателя.

В виду отсутствия пускового момента
в синхронном двигателе для пуска его
используют следующие способы:

1. Пуск с помощью вспомогательного
двигателя.

4 Слоев по витков

N_B=10

w_П=205

8.11
Размер полюсной катушки по ширине
(11-142)

мм

8.12
Размер полюсной катушки по высоте
(11-143)

мм.

8.14
Средняя длина витка катушки (11-144)

мм.

8.15
Ток возбуждения при номинальной
нагрузке (11-153)

А.

8.16
Количество параллельных ветвей в цепи
обмотки возбуждения (§ 11-9)

а_п=1.

8.17
Уточненная плотность тока в обмотке
возбуждения (11-154)

А/мм2

8.18
Общая длина всех витков обмотки
возбуждения (11-155)

м

8.19
Массам меди обмотки возбуждения
(11-156)

кг

8.20
Сопротивление обмотки возбуждения
при температуре 20˚
С (11-157)

Ом,

где
См/мкм
–
удельная электрическая проницаемость
меди при 20°С.

8.21
Максимальный ток возбуждения (11-158)

А

8.22
Коэффициент запаса возбуждения (11-159)

8.23
Номинальная мощность возбуждения
(11-160)

Вт

Регулировочная характеристика генератора постоянного тока независимого возбуждения

Характери­стика  I_В= F(I) показывает, как следует менять ток в цепи возбуж­дения, чтобы при изменениях нагрузки генератора напряжение на его выводах оставалось неизменным, равным номинальному. При этом частота вращения сохраняется постоянной (n – const).

При работе генератора без нагрузки в цепи возбуждения уста­навливают ток I_во, при котором напряжение на выводах генератора становится равным номинальному. Затем постепенно увеличивают нагрузку генератора, одновременно повышают ток возбуждения таким образом, чтобы напряжение генератора во всем диапазоне нагрузок оставалось равным номинальному. Так получают восхо­дящую ветвь характеристики (кривая 1 на рис. 28.4, б). Постепен­но уменьшая нагрузку генератора до х.х. и регулируя соответст­вующим образом ток возбуждения, получают нисходящую ветвь характеристики (кривая 2 на рис. 28.4, б).Нисходящая ветвь регу­лировочной характеристики расположена ниже восходящей, что объясняется влиянием возросшего остаточного намагничивания магнитной цепи машины в процессе снятия восходящей ветви. Среднюю кривую 3, проведенную между восходящей и нисходящей ветвями, называют практической регулировочной характери­стикой генератора.

Основной недостаток генераторов независимого возбужде­ния — это необходимость в постороннем источнике энергии по­стоянного тока — возбудителе. Однако возможность регулирова­ния напряжения в широких пределах, а также сравнительно жесткая внешняя характеристика этого генератора являются его достоинствами.

Рис. 28.4. Внешняя (а) и регулировочная (б) характери­стики генератора независимого возбуждения.

Компаундное возбуждение

В конструкции оборудования присутствует две обмотки: одна со свойствами от параллельного генератора, выполняющая базовую функцию, и обмотка со свойствами последовательного генератора, используемая в виде дополнительной обмотки возбуждения. Обе обмотки сообщают машине свойства обоих типов машин. Кроме того, в конструкции, кроме основного комплекта щеток, имеется вспомогательный щеточный механизм, сдвинутый на угол 90о.

Последовательно соединенные обмотки сериесной машины дает ей возможность увеличить значение Ф сообразно величине I, следующему по этой обмотке.

Характеристика х.х. этой машины похожа на характеристику шунтовой обмотки, Ф соответствует Uном во время холостого тока.

Согласное присоединение обмоток, суммирующее магнитодвижущие силы, если используется встречное (дифференциальное) подключение, способствует созданию эффекта резкого падения напряжения, это действие видно из внешней характеристики.

Присоединение согласным способом подразумевает, что базовая функция отводится обмотке, присоединенной в параллель, компенсирующая роль выполняется обмоткой с качествами, характерными для сериесной машины, это способствует размагничиванию реакции якоря и предотвращает процесс падения U. Таким образом, происходит регулировка U в заданных нагрузочных границах, автоматически.

Встречное присоединение используется при достижении крутопадающей характеристики в моделях генераторов, используемых для сварки.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.

Как происходит возбуждение в гене

Электроэнергия или электрическая сила в генераторе возникает тогда, когда сквозь магнитный поток внутри перемещается проводник. Ток возникает также и в том случае, когда перемещается магнит, а проводник остается неподвижным.

Без теоретических объяснений и выводов, можно представить себе возбуждение гена так:

• На обмотку гена подается электричество с АКБ. Электрический ток первыми принимают щетки и медные кольца.
• Реле отсечки – специальная штука, которая не дает аккумулятору разрядиться при остановке генератора. Когда водитель включает зажигание, то напряжение поступает на реле отсечки, оно притягивает внутренние элементы генератора, тем самым, замыкаются контакты. Получается, что реле в этом случае – эффективный переходник, соединяющий обмотку гена с аккумулятором.
• На приборной панели в салоне автомобиля предусмотрена лампочка. Она дает понять водителю, когда начинается зарядка геном АКБ. Когда включается зажигание, она горит до тех пор, пока напряжение идет с аккумулятора и гаснет, когда процесс энергополучения идет обратно.

Внешняя характеристика генератора

Внешняя характеристика генератора независимого возбуждения U = f (I) при i_в = const и n = const (рисунок 5) определяет зависимость напряжения генератора от его нагрузки в естественных условиях, когда ток возбуждения не регулируется. При увеличении I напряжение U несколько падает по двум причинам: вследствие падения напряжения в цепи якоря I × R_а и уменьшения э. д. с. E_а ввиду уменьшения потока под воздействием поперечной реакции якоря (при щетках на геометрической нейтрали). При дальнейшем увеличении I напряжение начнет падать быстрее, так как под воздействием реакции якоря поток уменьшается и рабочая точка смещается на более круто падающий участок кривой намагничивания машины.

Рисунок 5. Внешняя характеристика генератора независимого возбуждения

Внешнюю характеристику рекомендуется снимать при таком возбуждении (i_в = i_вн), когда при I = I_н также U = U_н (номинальный режим). При переходе к холостому ходу (I = 0) в этом случае напряжение возрастает на вполне определенную величину ΔU_н (рисунок 5), которая называется номинальным изменением напряжения генератора. В генераторах независимого возбуждения

Внешнюю характеристику (в левом квадранте рисунка 6) можно построить также с помощью х. х. х. (в правом квадранте рисунка 6) и характеристического треугольника. Для этого проведем на рисунке 6 вертикальную прямую аб, соответствующую заданному току i_в = const. Тогда аб =0в представляет собой U при I = 0 и определяет начальную точку внешней характеристики.

Разместим затем на рисунке 6 характеристический треугольник где, построенный в соответствующих масштабах для I = I_н, таким образом, чтобы его вершина г лежала на х. х. х., а катет де – на прямой аб. Тогда отрезок ае = жз будет равен U при I = I_н, что можно доказать следующим образом. Если U = ае, то E_а = U + I_н × R_а = ае + ед = ад = иг и для создания такой э. д. с. при холостом ходе требуется ток возбуждения i_ве = 0и. При нагрузке ток возбуждения нужно увеличить на величину i_ва = гд = иа для компенсации размагничивающей реакции якоря. Необходимый полный ток возбуждения при этом i_в = i_ве + i_ва = 0и + иа = 0а как раз соответствует заданному, что и требовалось доказать.

Если принять, что катеты, а следовательно, и гипотенуза характеристического треугольника изменяются пропорционально I, то для получения других точек внешней характеристики достаточно провести на рисунке 6 между х. х. х. и прямой аб наклонные отрезки прямых (гипотенузы новых характеристических треугольников), параллельные гипотенузе ге. Тогда нижние точки этих отрезков (на прямой аб) будут определять значение U при токах

и так далее.

Перенеся эти точки по горизонтали в левый квадрант рисунка 6 для соответствующих значений I и соединив их плавной кривой, получим искомую внешнюю характеристику U = f (I).

Рисунок 6. Построение внешней характеристики генератора независимого возбуждения с помощью характеристики холостого хода и характеристического треугольника

В действительности горизонтальный катет характеристического треугольника при уменьшении U растет не пропорционально I. Поэтому реальная внешняя характеристика отклоняется от построенной несколько в сторону, как показано в левом квадранте рисунка 6 штриховой линией.

Точка внешней характеристики с U = 0 определяет значение тока короткого замыкания машины при полном возбуждении. Так как R_а мало, то этот ток в 5 – 15 раз превышает I_н. Такое короткое замыкание весьма опасно, так как возникают круговой огонь, а также большие механические усилия и моменты вращения. Поэтому в условиях эксплуатации генераторы и двигатели средней и большой мощности защищаются быстродействующими автоматическими выключателями в цепи якоря, которые ограничивают длительность короткого замыкания и отключают машину от сети в течение 0,01 – 0,05 с после начала внезапного короткого замыкания. Однако эти выключатели не защищают машину при коротком замыкании внутри машины.

Если имеются опытные х. х. х. и внешняя характеристика и если известно R_а, то произведя построение на рисунке 6 в обратной последовательности, можно получить характеристические треугольники с учетом реальных условий насыщения для любых значений U и E_а.

Разновидности СВ

СВ принято делить на 2 группы. Они классифицируются в зависимости от способа возбуждения. Различают СВ независимого типа (СВНТ) и зависимого (СВЗТ).

К СВНТ относят все возбудители, которые сопряжены с генераторным валом. По сути, они способны вырабатывать напряжение в независимом режиме.

За группу СВЗТ принимают возбудители, схватывающие вольтаж прямиком с концов основного генератора. Ток поступает через трансформаторы особого типа.

Более выгодно смотрятся СВНТ, так как в них выработка тока не зависит от электроцепи.

Интересный момент. На генах со слабой мощностью в качестве возбудителя применяются отдельные, независимые генераторы, способные вырабатывать ток. Они соединяется с валом основного гена (синхронного).

Другие преимущества СВНТ:

• Высокий процент быстродействия;
• Высокая скорость нарастания тока;
• Возможность замены тиристоров, вышедших из строя, без остановки генератора.

Однако СВНТ имеют и недостатки, связанные с самим устройством возбудителя. К примеру, если быстрота повышения возбуждения не слишком высока.

Кроме того:

Слабыми в СВНТ выглядят контакты скользящего типа, так как напряжение к ним подводится через щетки.

Сегодня наиболее востребованы СВ с полупроводниковыми диодными мостами. Они построены по 3-фазной схеме, в них задействуется минимальное количество выстроенных по порядку тиристоров.

Что касается схем диодного моста, то они бывают 1-групповыми и 2-групповыми. Один выпрямитель внедрен в первом случае, два – во втором.

Токоподавателем в СВНТ является синхронный ген, нашедший место между индуктором и верхним кронштейном основного генератора.

СВЗТ менее надежна, чем первая система, так как работа возбудителя здесь полностью зависимая. Другими словами, возбудитель в этом случае будет работать только в том случае, если получит ток от сети. А в сети, как правило, часто возникают замыкания, нарушающие стабильное функционирование СВ. Получается лишняя нагрузка на СВЗТ, которая должна обеспечивать форсировку напряжения в обмотке.

Но СВЗТ в некоторых случаях имеют плюсы перед самостийными системами. Они выражаются простотой схемы. Недостатком же выступает, как и говорилось, непостоянство работы, что более всего заметно в высокомощных машинах.

По мнению экспертов, если подразумевается длительность ремонта, то лучше зарекомендуют себя СВЗТ.

Характеристика холостого хода

Характеристика холостого хода (х. х. х.) U = f (i_в) при I = 0 и n = const определяет зависимость напряжения или электродвижущей силы (э. д. с.) якоря E_а от тока возбуждения при холостом ходе (I = 0, P₂ = 0). Характеристика снимается экспериментально по схеме рисунка 1, а при отключенном рубильнике.

Рисунок 1. Схемы генераторов и двигателей независимого (а), параллельного (б), последовательного (в), смешанного (г) возбуждения (сплошные стрелки – направления токов в режиме генератора, штриховые – в режиме двигателя)

Рисунок 2. Характеристика холостого хода генератора независимого возбуждения

Снятие характеристики целесообразно начинать с максимального значения тока возбуждения и максимального напряжения U = (1,15 – 1,25) U_н (точка а кривой на рисунке 2). При уменьшении i_в напряжение уменьшается по нисходящей ветви аб характеристики сначала медленно ввиду насыщения магнитной цепи, а затем быстрее. При i_в = 0 генератор развивает некоторое напряжение U₀₀ = Об (рисунок 2), обычно равное 2 – 3% от U_н, вследствие остаточной намагниченности полюсов и ярма индуктора. Если затем изменить полярность возбуждения и увеличить i_в в обратном направлении, начиная с i_в = 0, то при некотором i_в < 0 напряжение упадет до нуля (точка в, рисунок 2), а затем U изменит знак и будет возрастать по абсолютной величине по ветви вг х. х. х. Когда ток i_в и напряжение U достигнут в точке г такого же абсолютного значения, как и в точке а, ток i_в уменьшаем до нуля (точка д), меняем его полярность и снова увеличиваем, начиная с i_в = 0. При этом U меняется по ветви деа х. х. х. В итоге вернемся в точку а характеристики. Х. х. х. имеет вид неширокой гистерезисной петли вследствие явления гистерезиса в магнитной цепи индуктора.

При снятии х. х. х. ток i_в необходимо менять только в направлении, указанном на рисунке 2 стрелками, так как в противном случае точки не будут ложиться на данную гистерезисную петлю, а будут рассеиваться.

Средняя штриховая х. х. х. на рисунке 2 представляет собой расчетную х. х. х., которая в определенном масштабе повторяет магнитную характеристику генератора, и по ней можно определить коэффициент насыщения машины k_μ.

Характеристика холостого хода позволяет судить о насыщении магнитной цепи машины при номинальном напряжении, проверять соответствие расчетных данных экспериментальным и составляет основу для исследования эксплуатационных свойств машины.

Основное про эффект возбуждения

Как известно, вольтаж, формируемый геном на различных оборотах двигателя, регулируется посредством обмоток возбуждения. Ток поддерживается на постоянном вольтаже – 13,8-14,2 V.

Чтобы обеспечивать автомобильную систему (многочисленные потребители) током, предусмотрен регулятор или РН. Он бывает на отечественных автомобилях и некоторых иномарках, как правило, встроен внутрь генератора. В обиходе такой регулятор называется шоколадкой, таблеткой и т.д.

Ген связан с плюсовым зажимом АКБ через вывод «30». Его также называют плюсом, «В» или «ВАТ». Что касается отрицательного вывода, то он обозначается, как «31» или минус. Также в обиходе встречаются другие его обозначения: «D», «В-» и т.д. Клемма таблетки, используемая для подачи питания от автомобильной сети при включенном зажигании – вывод «15» или «S». Наконец, вывод, рассчитанный для подавания тока на поверочную лампу зарядки, обозначается, как «61» или «D+».

Если прекращается подзарядка АКБ, то это в большинстве случаев свидетельствует о порче шоколадки. Однако здесь не стоит отчаиваться, ведь достаточно будет подать напряжение на обмотки, т.е, возбудить генератор, чтобы доехать до магазина или ближайшего СТО.

Итак, чтобы доехать до нужного места, не подвергая АКБ глубокому разряду, надо снять шоколадку и возбудить ген.

Асинхронный пуск двигателя.

Наиболее распространенным способом
пуска синхронных двигателей является
асинхронный пуск, при котором синхронный
двигатель на время пуска превращается
в асинхронный. Для возможности образования
асинхронного пускового момента в пазах
полюсных наконечников явнополюсного
двигателя помещается пусковая
короткозамкнутая обмотка. Эта обмотка
состоит из латунных стержней, вставленных
в пазы наконечников и соединяемых
накоротко с обоих торцов медными
кольцами.

При пуске в ход двигателя обмотка
статора включается в сеть переменного
тока. Обмотка возбуждения (3) на период
пуска замыкается на некоторое сопротивление
Rг, рис. 45, ключ К находится в положении
2, сопротивление Rг = (8-10)Rв. В начальный
момент пуска при S=1, из-за большого числа
витков обмотки возбуждения, вращающее
магнитное поле статора наведет в обмотке
возбуждения ЭДС Ев, которая может
достигнуть весьма большого значения и
если при пуске не включить обмотку
возбуждения на сопротивление Rг произойдет
пробой изоляции.

Рис. 45 Рис. 46.

Процесс пуска синхронного двигателя
осуществляется в два этапа. При включении
обмотки статора (1) в сеть в двигателе
образуется вращающее поле, которое
наведет в короткозамкнутой обмотке
ротора (2) ЭДС. Под действием, которой
будет протекать в стержнях ток. В
результате взаимодействия вращающего
магнитного поля с током в коротко
замкнутой обмотке создается вращающий
момент, как у асинхронного двигателя.
За счет этого момента ротор разгоняется
до скольжения близкого к нулю (S=0,05), рис.
46. На этом заканчивается первый этап.

Чтобы ротор двигателя втянулся в
синхронизм, необходимо создать в нем
магнитное поле включением в обмотку
возбуждения (3) постоянного тока
(переключив ключ К в положение 1). Так
как ротор разогнан до скорости близкой

к синхронной, то относительная
скорость поля статора и ротора небольшая.
Полюса плавно будут находить друг на
друга. И после ряда проскальзываний
противоположные полюса притянутся, и
ротор втянется в синхронизм. После чего
ротор будет вращаться с синхронной
скоростью, и частота вращения его будет
постоянной, рис. 46. На этом заканчивается
второй этап пуска.

Разновидности СВ

СВ принято делить на 2 группы. Они классифицируются в зависимости от способа возбуждения. Различают СВ независимого типа (СВНТ) и зависимого (СВЗТ).

К СВНТ относят все возбудители, которые сопряжены с генераторным валом. По сути, они способны вырабатывать напряжение в независимом режиме.

За группу СВЗТ принимают возбудители, схватывающие вольтаж прямиком с концов основного генератора. Ток поступает через трансформаторы особого типа.

Более выгодно смотрятся СВНТ, так как в них выработка тока не зависит от электроцепи.

Интересный момент. На генах со слабой мощностью в качестве возбудителя применяются отдельные, независимые генераторы, способные вырабатывать ток. Они соединяется с валом основного гена (синхронного).

Другие преимущества СВНТ:

• Высокий процент быстродействия;
• Высокая скорость нарастания тока;
• Возможность замены тиристоров, вышедших из строя, без остановки генератора.

Однако СВНТ имеют и недостатки, связанные с самим устройством возбудителя. К примеру, если быстрота повышения возбуждения не слишком высока.

Кроме того:

Слабыми в СВНТ выглядят контакты скользящего типа, так как напряжение к ним подводится через щетки.

Сегодня наиболее востребованы СВ с полупроводниковыми диодными мостами. Они построены по 3-фазной схеме, в них задействуется минимальное количество выстроенных по порядку тиристоров.

Что касается схем диодного моста, то они бывают 1-групповыми и 2-групповыми. Один выпрямитель внедрен в первом случае, два – во втором.

Токоподавателем в СВНТ является синхронный ген, нашедший место между индуктором и верхним кронштейном основного генератора.

СВЗТ менее надежна, чем первая система, так как работа возбудителя здесь полностью зависимая. Другими словами, возбудитель в этом случае будет работать только в том случае, если получит ток от сети. А в сети, как правило, часто возникают замыкания, нарушающие стабильное функционирование СВ. Получается лишняя нагрузка на СВЗТ, которая должна обеспечивать форсировку напряжения в обмотке.

Но СВЗТ в некоторых случаях имеют плюсы перед самостийными системами. Они выражаются простотой схемы. Недостатком же выступает, как и говорилось, непостоянство работы, что более всего заметно в высокомощных машинах.

По мнению экспертов, если подразумевается длительность ремонта, то лучше зарекомендуют себя СВЗТ.

3.19. Обозначение выводов машин постоянного тока

ГОСТ 26772—85
устанавливает две различные системы
обозна­чений выводов обмоток машин
постоянного тока: для машин, раз­работанных
после введения этого ГОСТ, и для ранее
разработанных и модернизируемых машин.
Для ранее разработанных и модернизи­руемых
машин постоянного тока сохраняется
система обозначений, установленная
ГОСТ 183—74 (табл. 3.23), состоящая из
букв русско­го алфавита и цифр.

Таблица 3.23.
Обозначения выводов обмоток машин
постоянного тока

выпуска до 1987 г. и
модернизируемых (по ГОСТ 183—74)

Наименование обмотки	Обозначение выводов
	начало	конец
Обмотка якоря	Я1	Я2
Компенсационная	К1	К2
Обмотка добавочных полюсов	Д1	Д2
Последовательная возбуждения	С1	С2
Независимая возбуждения	H1	Н2
Параллельная возбуждения	Ш1	Ш2
Пусковая	П1	П2
Уравнительный провод и уравнительная обмотка	У1	У2
Обмотка особого назначения	01,0З	02,04

Обозначение начала
(цифра 1) и конца (цифра 2) каждой из
об­моток должно соответствовать
протеканию тока в направлении от начала
к концу обмотки при правом вращении
машины в двигате­льном режиме во всех
обмотках, кроме размагничивающей на
глав­ных полюсах. Если в машине имеется
несколько обмоток одного на­именования,
то их начала и концы после буквенных
обозначений (Ш, Н и т. п.) должны иметь
цифровые обозначения, стоящие после
соответствующих букв, например ШЗ-Ш4,
НЗ-Н4, С5-С6.

Для вновь
разрабатываемых машин установлены
обозначе­ния выводов, состоящие из
букв латинского алфавита и цифр (табл.
3.24) и соответствующие СТ СЭВ 3170-81 и
публикации МЭК 34-8 1977 г. В этой системе
цифры, стоящие после букв в обозначе­нии
нескольких обмоток возбуждения,
работающих по одной и той же оси,
проставляют в такой последовательности,
чтобы при проте­кании тока от зажимов
с меньшим номером к зажимам с большим
номером магнитные поля этих обмоток
совпадали по направлению. 1} машинах со
взаимосвязанными обмотками добавочных
полюсов и компенсационной для обозначения
вывода применяется буква С.

Таблица 3.24.
Обозначения выводов обмоток машин
постоянного тока,

разработанных
после 1987 г. (по ГОСТ 26772—85)

Наименование обмотки	Обозначение выводов
	начало	конец
Обмотка якоря	А1	А2
Обмотка добавочного полюса	В2	В2
Двухсекционная добавочного полюса (присоединенная к якорю с обеих сторон) с четырьмя выводами	1В1 2В1	1В2 2В2
Компенсационная	С1	С2
Компенсационная, двухсекционная (присоединенная к якорю с обеих сторон) с четырьмя выводами	1С1 2С1	1С2 2С2
Последовательного возбуждения	D1	D2
Параллельного возбуждения	El	Е2
Независимого возбуждения	F1	F2
Независимого возбуждения с четырьмя выводами для последовательного и параллельного включения	F1 F5	F2 F6
Вспомогательная по продольной оси	H1	Н2
Вспомогательная по поперечной оси	J1	J2

Обозначения наносят
непосредственно на концы обмоток (на
ка­бельные наконечники, шинные зажимы
или специальные обжимы, закрепленные
на проводах) или на клеммную колодку
коробки вы­водов рядом с выводом
обмотки. Навеска на выводные концы
об­мотки бирок с обозначениями не
допускается.

Для обозначения
выводов обмоток машин постоянного тока
ма­лой мощности, как ранее разработанных,
так и вновь разрабатывае­мых, при
диаметре корпуса не более 40 мм и при
отсутствии места для буквенно-цифровых
обозначений допускается цветовое
обозна­чение проводами с разноцветной
изоляцией, краской и т. п.

В ряде машин
постоянного тока некоторые обмотки
соединяют внутри машины и их соединения
не выводят наружу, например ко­нец
обмотки якоря и начало обмотки
дополнительных полюсов. Со­единенные
таким образом начала и концы обмоток
не обозначают.