Нагрузочная характеристика генератора

Нагрузочной характеристикой называют зависимость напряжения на зажимах генератора от тока возбуждения при токе нагрузки, равном номинальному току, и постоянной частоте вращения якоря.

Рис. 4.5

В дальнейшем будем предполагать, что щетки относительно коллектора находятся в обычном рабочем положении. Поскольку по обмотке якоря генератора протекает ток , напряжение на его зажимах уменьшится на величину падения напряжения на сопротивлении цепи якоря . Кроме этого, напряжение на зажимах генератора уменьшается из-за уменьшения магнитного потока, обусловленного размагничивающим действием реакции якоря. При одном и том же токе возбуждения магнитный поток генератора, работающего в режиме холостого хода, боль­ше, чем магнитный поток нагруженной машины. ЭДС нагруженного генератора пропорциональна отрезку CD на рис. 4.5. Поэтому нагрузочная характеристика проходит ниже характеристики холостого хода.

Если при определенном токе возбуждения к величине напряжения прибавить падение напряжения , то получим другую характеристику, определяющую зависимость ЭДС нагруженного генератора от тока возбуждения . Эта характеристика проходит ниже характеристики холостого хода. Так как ЭДС в любом случае пропорциональна магнитному потоку, то можно сделать заключение о том, что ЭДС нагруженного генератора уменьшается из-за уменьшения суммарного магнитного потока машины. Чтобы величина ЭДС ненагруженного генератора была бы такой, как у нагруженного, необходимо уменьшить величину тока возбуждения на величину (см. рис. 4.5).

Приведенные рассуждения позволяют построить так называемый характеристический треугольник ABC, т. е. треугольник, один катет которого BC пропорционален падению напряжения на элементах якорной цепи, а второй AC пропорционален приращению тока возбуждения, необходимому для компенсации реакции якоря нагруженного генератора.

Для определения катета ВС необходимо измерить сопротивление якорной цепи R одним из известных способов и умножить полученное значение на значение номинального тока генератора. Умножив падение на масштаб напряжения, получим длину катета ВС.

Приращение тока возбуждения , пропорциональное отрезку ED, может быть получено экспериментально. Вычисляют ЭДС нагруженного генератора, пропорциональную BD ,
где U – напряжение на зажимах нагруженного генератора при номинальном токе возбуждения . При отключенной нагрузке устанавливают такую величину тока возбуждения, чтобы ЭДС на зажимах генератора была равна вычисленному ранее значению. Разность номинального тока возбуждения и тока возбуждения, полученного в результате проведенного эксперимента, определит величину приращения тока возбуждения , пропорционального отрезку ED.