уменьшение вызовет не только падение напряжения, но и уменьшение силы тока. Прибавляя к внешней характеристике потерю напряжения от омич. сопротивления RI+V якорной цепи, получим наводимую в якоре эдс. Шунтовый генератор-наиболее распространенный из всех генераторов постоянного тока. К ценным его качествам следует отнести: самовозбуждение при разомкнутой внешней цепи и способность поддерлеивать до известных пределов постоянство напрялееиия при изменениях нагрузки, без помощи регулирующего возбулодения реостата, а с помощью последнего-держать напряжение на определенной высоте при всякой нагрузке. При параллельной работе шунтовых генераторов между ними легко распределять па-грузку при помощи шунтовых регуляторов. Шунтовый генератор хорошо выдерживает ток короткого замыкания: он быстро размагничивается, ограждая якорь от опасных перегрузок. Наконец, генератор с параллельным возбуждением обладает свойством не менять своего направления при работе генератором или двигателем; это делает удобным его применение для зарядки аккумуляторной батареи, так как, в случае уменьшения эдс генератора и питания его током из батареи в обратном направлении, машина не изменит своей полярности, потому что направление тока в обмотке магнитов останется неизменным.

4) В генераторах со смешанным возбуждением обе схемы возбуждения дают почти одни и те лее результаты, т. к. потеря напря-лоения в последовательной обмотке и сила тока шунтового возбуждения очень малы. Обычно применяется первая схема. В зависимости от направг ления последовательной обмотки магнитный поток, образуемый ею, может усиливать или ослаблять поток шунтовой обмотки, в первом случае напряжение на зажимах генераторов или падает медленнее, чем в шунтовых генераторах, или остается более или менее постоянным, или же, наконец, растет вместе с нагрузкой. Т. о., различают недо-компаундировку, компаундировку и нере-компаундировку генератора. Второй случай соединения последовательной обмотки, т.н. противокомпаундировка, вызывает более быстрое падение напрялеения на зажимах, чем в шунтовом генераторе. Практич. значение имеют лишь компаундировка и перекомпа-ундировка, при чем в последнем случае от компаундного генератора требуется покрытие потери напряжения .в сети путем увеличения напряжения на зажимах с ростом нагрузки. Саморегулирование напряжения компаунд-генератора происходит оттого, что падение напряжения, вызываемое ростом нагрузочного тока 1 компенсируется повышающимся напрялеением от прохождения 1 через последовательную обмотку напряжения. Характеристика холостого хода компа-

ундного генератора такова же, как в шунтот вом, т. к. при холостом ходе ток не проходит через последовательную обмотку. Внешняя характеристика получается графич. построением из характеристики холостого хода. На кривой характеристики, в точке, соответствующей нормальному напряжению генератора при холостом ходе, строится для определенного нагрузочного тока характеристич. тр-к, катеты которого соответственно равны ампервиткам AW, компенсирующим реакцию якоря, и омич. падению напряжения в якоре /i(P +i? ,)+F, где Д -сопротивление последовательной обмотки (фиг. 37). Т. к. напряжение на зажимах С/ д. б. постоянным, то характеристич. тр-к передвигается параллельно самому себе до совпадения точки с треугольника с кривой E{AW). Расстояние PPi на ординате будет равняться последовательным ампервиткам, которые необходимо добавить для того, чтобы при нагрузочном токе 1 держать напряжение на зажимах постоянным. Гипотенуза характеристич. тр-ка соответствует нагрузочному току. Т. о., для каждого значения нагрузочного тока м. б. определены потребные ампер-витки последовательной обмотки и изобра-лсены в виде кривой I. Т. к. ток, протекающий в последовательной обмотке, равно как и количество витков, постоянны, то кривая должна иметь характер прямой линии. Другими словами, внешняя характеристика не может быть изображена в виде прямой линии, а будет иметь характер кривой: напряжение Ь сначала поднимается, оставаясь

70 60 SO 40 30 го 10

Фиг. 3 7.

выше нормального, затем при нагрузочном токе Ji снова равняется заданному, а при дальнейшем возрастании нагрузки падает.

Комнаундные генераторы применяются на трамвайных станциях и в ряде других установок, где приходится иметь дело с колеблющейся и толчковой нагрузкой. Параллельное соединение компаундных генераторов возмолшо лишь при условии параллельного

1000 2000 Фиг. 38.

mo Ш0

соединения последовательных обмоток выравнивающим токи проводом. Для того чтобы параллельно соединенные генераторы принимали на себя нагрузку пропорционально своей номинальной мощности, они доллсны удовлетворять условиям: 1) сопротивления последовательных обмоток д. б. обратно пропорциональны номинальным мощностям генераторов; 2) процентное падение напряжения генераторов между холостым ходом и номинальной нагрузкой д. б. одинаково.

Генераторы с неизменяющейся силой тока. Во многих случаях является необходимым иметь ток постоянной силы

при постоянном числе оборотов и меняющемся сопротивлении нагрузки в

т\-1-jV-У--1 сети, как, напр.,

при электрической сварке вольтовой дугой, в прожекторах и т. п. Генератор Кремера вполне удовлетворяет указан, условиям. Система возбулсде-ния Кремера имеет ту особенность, что на полюсах магнитов насажены три обмотки: последовательная, шунтовая и с независимым возбуждением. Магнитный поток, образуемый первой, из них, направлен в сторону, противоположную потоку двух остальных. При постоянстве сопротивления шунтовой обмотки образуемые в ней самовозбуждением ампервитки должны расти пропорционально напряжению якоря. В координатах это может быть представлено в виде наклонной линии е, совпадающей с нижней частью кривой намагничения генератора, для чего необходимо соответствующим образом подобрать сопротивление шунтовой обмотки. До начала поворота кривой нужные ампервитки образуются одной шунтовой обмоткой. При такой характеристике генератор работал бы совершенно неустойчиво, и дальнейшее повышение его напряжения не было бы возможно. Путем прибавления ампервитков от независимого воз-булсдения можно поднять напряжение до величины, определяемой пересечением характеристики Z7 (AW) с линией /, параллельной е и отсекающей на оси ординат амнервитки независимого возбуждения (фиг. 38). При нагрузке генератора нагрузочный ток пройдет через последовательную обмотку и образует противокомпаундные ампервитки, так что результирующие ампервитки м. б. представлены в виде прямой д. Расстояние между линиями /яд соответствует противо-компаундным ампервиткам и реакции якоря. Сила тока растет пропорционально увеличению расстояния между линиями f я д, а напряжение падает до тех пор, пока отношение между напряжением и силой тока не будет равно внешнему сопротивлению. Наибольшая сила тока достигается при совпадении линии д с линией е. Величина этого тока зависит от величины ампервитков независимого возбуждения. Усиливая незави-

симое возбуледение, достигают роста тока до того момента, пока образуемые им ампер-витки не будут прямо противопололшы ампервиткам независимого возбуждения. Поэтому, регулируя независимое возбуждение, можно получить любую величину тока, до максимального включительно.

Генератор Розенберга. В случаях, когда требуется ток постоянной силы, независимо от числа оборотов генератора, при постоянном внешнем сопротивлении и постоянном напряжении, весьма распространено применение генераторов с поперечным полем системы РозенбергаЭта машина применяется преимущественно в качестве генератора для освещения поездов, где она приводится в движение от оси вагона. Генератор Розенберга снабжен двумя группами щеток (фиг. 39): одна группа лежит в нейтральной зоне (Ь,Ь), другая-на средней линии полюсов {В,В). Первая группа замкнута на короткое, вторая присоединена к внешней сети. Возбуждение--независимое, питаемое от аккумуляторной батареи током постоянной силы. Магнитный поток обмотки возбуждения и поток, образуемый нагрузочным током I, проходящим через щетки В, В в обмотку якоря, действуют в диаметрально противоположных направлениях и дают результирующий продольный поток Ф. В обмотке якоря индуктируется ток между щетками Ь, Ъ, образующий поперечное поле Фд, замыкаемое через полюсные наконечники. В обмотке якоря поперечным полем Фд индуктируется нагрузочный ток I, реакция к-рого на магнитный поток полюсов настолько сильна, что более или менее значительного усиления тока I с уве-личениемчислаобо- ротов не происхо- § дит. В поперечном

поле между щет- I

ками Ь,Ъ наводит- J-ся эдс, пропорциональная Ф- п. Т. к. эта эдс замкнута на короткое, то поперечное поле также пропорционально Фп, и наводимая между щетками В, В эдс E = IR пропорциональна Ф-п. Обозначив ампервитки в параллельной возбудительной обмотке через AW и ампервитки якоря через Iw, получим:

IRCiAW-IWa)n\ т. к. Ф пропорционально J.W. , - JWa, или

i -iT

где C=Const. При n=oo или R=0 уравнение примет следующий вид:

или = AWm .

Фиг. 3 9.

Отсюда можно сделать тот вывод, что нагрузочный ток не может превысить определенной величины и что ампервитки Iw якоря д. б. всегда несколько меньше ампервитков AWj возбуждения. Машины Розенберга при колебаниях от 800 до 2 400 об/м. изменяют напряжение и силу тока на 12%.

Генератор с поперечным полем м. б. построен самовозбуждающимся. Возбудимая

обмотка в таком случае включается последовательно со щетками В, В во внешнюю сеть. В таком соединении генератор подходит для применения в дуговой сварке. Величина тока может регулироваться в широких пределах изменением числа оборотов, параллельным включением сопротивления в возбудительную обмотку или механически- изменением магнитного потока, проходящего через полюсы, путем увеличения или уменьшения воздушного зазора в полюсах.

Характеристики и применения Д. как двигателей постоянного тока. В двигателях с независимым возбуждением (фиг. 40), как, впрочем, и во всех двигателях постоянного тока, обмотка якоря забирает из сети ток, так что напря-лсение TJ на зажимах двигателя будет больще наводимой в якоре противодействующей эдс Е на величину потери напряжения от омического сопротивления R обмотки якоря и потери напряжения V от переходного сопротивления щеток, т. е.

U=E + {IaR+V),

где 1д-сила тока, который протекает в обмотке якоря.

Пуск в ход двигателей с независимьвуг воз-булсдением обычно совершается при помо-1 щи включения сои-

-A/wvv

Фиг. 40.

ротивления R, постепенно уменьшаемого по мере уменьшения числа оборотов двигателя. Непосредствен, включение двигателя в цепь, при отсутствии противодействующей эдс в обмотке неподвижного якоря, имело бы следствием образование тока слишком большой силы, могущего повредить обмотку якоря. Только очень небольшие двигатели постоян. тока, мощностью до 0,25 FP, пускаются в ход непосредственным включением их в цепь. При соблюдении известных условий, однако, практически допустим пуск в ход двигателей выше 600 FP как с независимым возбуждением, так и самовозбулсдающихся, путем непосредственного включения их в сеть без посредства пускового сопротивления (реостата). Как показали опыты Треттина, в тех случаях, когда момент инерции приводимых в движение масс не слишком велик, удар тока, достигающий но величине почти троекратного тока полной нагрузки, держится не более 0,1-0,2 секунды. Весь процесс пуска длится не более 1 сек., в силу чего якорь за этот короткий период запуска не успевает даже заметно нагреться. Этот метод пуска применяется в судовых двигателях, непосредственно соединенных с винтом.

Число оборотов двигателя п, как это вытекает из формулы

Г7-(Д7 + У)

п---р-,

изменяется почти пропорционально напря- I

т. Э. т. VI.

жению на зажимах 17, т. к. потеря напряжения RIa-\-y составляет только небольшой процент от напряжения на зажимах (борнах) машины и. Это свойство двигателям, б.

L

/Привод

Двигатель

Генератор

ТШужШйя R

WWW-

Фиг. 41.

использовано для регулирования числа оборотов. Однако, изменение напряжения якоря путем включения в его сеть сопротивления , поглощающего большое количество энергии, нежелательно, в особенности в тех случаях, когда приходится регулировать обороты двигателя в широких пределах. В таких случаях применяют специальный пусковой генератор с независимым возбуждением, питающий двигатель также с независимым возбуждением (фиг. 41). Изменение числа оборотов двигателя и напрялеения генератора достигается путем регулирования силы тока возбуждения генератора. При этом методе регулировки (схема Варда-Леонарда) достигаются минимальные потери.

2) Для двигателя с последовательным возбуждением м. б. написаны следующие основные ур-ия эдс Е:

EU-[I(Ra + RJ + V] и Е=с-п-Ф .

Т.к. магнитный поток Ф образуется током якоря I, молшо написать:

Внешняя характеристика двигателя и(Г) показывает зависимость между напрялсени-ем и на зажимах и силой якорного тока I (фиг. 42). Внутренняя характеристика Е {I) получается из внешней путем уменьшения ординат напряжения U на зажимах на соот-ветствуюш.ее каждой точке кривой падение напряжения I{Ra + Rf )+V. При постоянстве напряжения U на зажимах и при уве.чичении нагрузки двигателя сила тока I и магнитный поток Ф будут расти, в то время как эдс Е и число оборотов п будут падать. С уменьшением магнитного потока Ф число оборотов п и эдс Е растут. Путем графич. построения можно получить кривую, характеризующую зависимость числа оборотов от силы тока I при 17=Const. Характеристика вращающего момента для последовательных двигателей определяется на основании общего выражения для М:

М=с Ф -1= с Е I, т. к. Ф - с -Е. Построение характеристики