Тұрақты тоқ генераторларының негізгі сипаттамалары.
Генераторды электр энергиясының көзі ретінде сипаттайтын маңызды өлшемдері кернеу, оның өзгеруін талдауды электр техникалық сипаттамасы арқылы орындауға болады. Тұрақты тоқ генераторының негізгі сипаттамалары:
-сыртқы сипаттама U=ƒ(I) мұнда n = Const және Iв= Const ;
-реттеу сипаттамасы Iв=ƒ(I) мұнда U= Const және n = Const;
-жүктемелік сипаттамасы U=ƒ(Iв) мұнда I=Const және n=Const.
Қосымша сипаттамаларға бос жүріс пен қысқа тұйықталу сипаттамалары жатады.
Сыртқы сипаттама. Якордың айналу жылдамдығы мен қоздыру орамасының тұрақты кезінде жүктеме тоғының артуына байланысты генератор қысқыштарындағы кернеудің өзгеру дәрежесінің сипаты- сыртқы сипаттама болады, оның тәжірибелік маңызы зор. Жүктеменің артуынан кернеудің төмендеуі, якорь реакциясының әсерінен магнит өрісінің ағыны азаюынан, якордың электр қозғаушы күші кемуіне сондай-ақ, якорь орамасында ішкі кернеудің құлдырауын артуынан болады. Кернеудің азаюы қалыпты мәнінің проценті арқылы мына өрнекпен беріледі:
U = (Uхх – Uн) 100% /Uн
Ол (5...10%) болады.
4.21- суретте қоздыру жүйелері әртүрлі генераторлардың сыртқы сипаттамалары келтірілген.
4.20 – сурет. Тұрақты ток генераторының бос жүріс жұмысының тәжірибе арқылы алынған сипаттамасы.
|
4.21 – сурет. Қоздыру жүйесі арқылы тұрақты ток генераторларының сыртқы сипаттамалары: 1-тәуелсіз қоздырғыш; 2- параллель қоздырғыш; 3-тізбектей қоздырғыш; 4-аралас қоздырғыш (қоздырғыш орамаларын қарама-қарсы қосу); 5- аралас қоздырғыш (қоздырғыш орамаларын үйлестіре қосу).
|
Тәуелсіз қоздырғышы бар генераторлардың сипаттамасы ең “қатаң” жүктемені арттырған кезде, оның қысқыштарындағы кернеу якорь реакциясының әсері мен оның орамасындағы кернеудің азаюынан, болар болмас кемиді (4.21-сурет 1-қисық).
Параллель қоздырғышы бар генераторларда, тәуелсіз қоздырғышы бар генераторлармен салыстырғанда, кернеудің қосымша теңдеуі орын алады, ол кернеудің азаюына пропорционалды түрде қоздыру тоғының азаюынан болады. Якорь тоғының одан ары артуы және соған лайықты кернеудің төмендеуі генератордың магнит жүйесін қанықпаған күйге ауыстырады (B=U), ол оның магнит сіңірімілігін күрт арттырады және якорь реакциясының магнитсіздендіру әрекетіне әкеледі. Енді кернеудің төмендеуіне якорь орамасындағы кернеудің азаюы емес (IяRя) ЭҚКтің (U=Eя-IяRя) азаюының мәні басым болады. Якорь тоғы шарықтау шегіне жеткеннен кейін магнит кедергісінің өсу себебімен жүктеменің бұрынғы шамасына Iêîдейін төмендейді, бұл магнетизм қалдығының ЭҚКі мен якорь кедергісінен анықталады және бұл режимде қоздыру орамасының кернеуі мен тоғы нөлге тең (4.21-сурет 3-қисық)
Iко=Ео/Rя
Тізбектей қоздырғышты генератордың сыртқы сипаттамасы. Қоздырғыш жүйесі басқа генератордың сыртқы сипаттамаларына ұқсамайды. Тізбектей қоздырғышы бар генераторлардың якорь тоғы, жүктеме тоғы және қоздыру орамасының тоғы- сол бір тоқ, демек кернеу жүктеменің өсуімен бірге өседі. Жүктеме тоғының өсуімен бірге генератор қысқыштарындағы кернеу азаймай керісінше, айтарлықтай тез өседі, ол полюстердің магнит ағындарының өсуі есебінен болады(4.21-сурет 3-қисық). Дегенмен, қоздыру орамасының магнит ағыны есебінен кернеудің артуы, белгілі бір шекте, қоздыру тоғының көбеюі есебінен, магнит ағынының өсуін тежейтін магнит жүйесі қанығу жағдайына жеткенге дейін артады. Мұндай жағдайда тоқтың артуы машинаның магнит ағыны мен якорь ЭҚК-нің қандай да бір өсуіне әкелмейді. Кернеу якорь реакциясы мен әсіресе якорь тізбегі кедергісіндегі кернеудің азаюы есебінен одан ары төмендей бастайды (4.21-сурет 3-қисық) тізбектей қоздырғышы бар генераторлар жүктеменің өзгеруіне қарай кернеудің күрт өзгеруінен, әдетте іс жүзінде қолданылмайды.
Аралас қоздырғышы бар генераторларда, генератордың қорытқы магнит өрісін құрайтын екі қоздыру орамасы болады. Мұндайда сериесті қоздыру орамасы шунттық орамамен екі түрлі болып: ол жасалған ағын шунттық орама жасаған ағынымен қосылатындай (келісімді қосу) немесе керісінше алынып тастайтындай (қарама қарсы қосу) жалғасады. Бұл жүктеменің артуымен кернеудің әр дәрежеде төмендеуін ғана емес, сондай-ақ өсу дәрежесінде қамтамасыз ететін сыртқы сипаттама тобын алуға мүмкіндік береді (келісімді қосу) бұл жүктемеге қарамастан, электр тұтынушылары қысқыштарындағы кернеуді, автоматты түрде, тұрақты ұстап тұруға мүмкіндік береді (4.21-сурет 4...5 қисықтар). Құрылысы жағынан кейбір күрделілігіне қарамастан, аралас қоздырғышты генераторлар әмбебаптығынан ең көп тараған.
Реттеу сипаттамасы. Генераторлардың маңызды эксплуатациялық қасиеттерінің бірі, ондағы жүктеме өзгергенімен, кернеуді өзгеріссіз сақтап қалуға қабілеттілігі. Генератордың бұл қасиетін реттеу сипаттамасымен бағаланады. . Iв=ƒ(I) мұнда U = Const, n = Const, болса бұл тұтынушы жүктеме өзгергенде кернеудің шамасын қалай тұрақты қалпында сақтау керектігін көрсетеді. Жүктеме тоғы артқан кезде, генератор қысқыштарындағы кернеудің төмендеуі табиғи нәрсе. Оны демеу үшін, қоздыру тоғы есебінен ЭҚК-ті көбейту керек, бұны генератордың электрлік тепе- теңдігі теңдеуінен (4.18) анық көруге болады. Бұл тәуелсіз, сондай– ақ параллель қоздыру жүйелеріне толық жағдайда бірдей қатысады. Аралас қоздырғышы бар генераторларда қоздыру орамалары параллель және тізбектей келісімді қосылғанда, генератор қысқыштарындағы кернеуді автоматты реттеу жүктеме тоғы белгілі шекте өзгерген жағдайда, жүктеме тоғы өтетін тізбектеп қоздыру орамасы, якорь реакциясын және якорь тізбегіндегі кернеудің төмендеуінің орнын жабады. Реттеу сипаттамасы 4.22- суретте көрсетілген.
4.22 – сурет. Тұрақты ток генераторының реттеуші сипаттамасы.
Жүктеме сипаттамасы. Тәуелсіз және параллель қоздырғышты генераторларда кернеудің өзгеру сипаты абцисса осі бойыншаIâ якорь реакциясының магниттегіш күші мөлшеріне ығысқандағы жүктемесіз жұмысы сипаттамасына ұқсайды. Аралас қоздырғышты генератордың жүктемелік сипаттамасы тек күшті, тізбектей жалғасқан орамасы болғанда ғана тәуелсіз және параллель қоздырғыштары бар генератордың жүктемелік сипаттамасынан біршама жоғары орналасады.
Достарыңызбен бөлісу: |