Типы генераторов постоянного тока
Типы DC-генераторов
DC-генераторы с постоянными магнитами – обмотки возбуждения возбуждаются постоянными магнитами
Отдельно возбуждаемые DC-генераторы – обмотки возбуждения возбуждаются внешним источником
Самовозбуждаемые DC-генераторы – обмотки возбуждения возбуждаются самим генератором
Самовозбуждаемый генератор
Самовозбуждаемый DC-генератор использует собственный выход для питания своих обмоток возбуждения, которые могут быть устроены как последовательные, параллельные или комбинированные.
Три типа самовозбуждаемых DC-генераторов:
Последовательно-возбуждаемые генераторы
Параллельно-возбуждаемые генераторы
Комбинированно-возбуждаемые генераторы
DC-генератор с постоянными магнитами
Когда поток в магнитной цепи создается с помощью постоянных магнитов, такой генератор называется DC-генератором с постоянными магнитами.
Он состоит из якоря и одного или нескольких постоянных магнитов, расположенных вокруг якоря. Этот тип DC-генератора не производит много мощности. Поэтому они редко используются в промышленных приложениях. Обычно они применяются в небольших приложениях – например, в динамо-машинах мотоциклов.
Отдельно возбуждаемый DC-генератор
Это генераторы, обмотки возбуждения которых питает какой-либо внешний источник постоянного тока, например, аккумулятор.
На следующем рисунке показана схема отдельно возбуждаемого DC-генератора. Символы на схеме:
Ia = Ток якоря
IL = Ток нагрузки
V = Напряжение на зажимах
Eg = Генерируемая ЭДС (электромагнитная сила)
Самовозбуждаемые DC-генераторы
Самовозбуждаемые DC-генераторы: эти генераторы питают свои обмотки возбуждения с помощью тока, который они генерируют. Обмотки возбуждения в этих машинах подключены непосредственно к якорю.
Из-за остаточного намагничивания некоторый поток всегда присутствует в полюсах. Когда якорь вращается, индуцируется некоторое ЭДС. Таким образом, образуется небольшой индуцированный ток. Этот малый ток проходит через обмотку возбуждения, а также через нагрузку, усиливая поток полюсов.
По мере усиления потока полюсов, он будет производить больше ЭДС якоря, что приведет к дальнейшему увеличению тока через обмотку возбуждения. Это увеличенный ток возбуждения еще больше повышает ЭДС якоря, и этот кумулятивный процесс продолжается до тех пор, пока возбуждение не достигнет номинального значения.
В зависимости от положения обмоток возбуждения, самовозбуждаемые DC-генераторы могут быть классифицированы как:
Последовательно-возбуждаемые генераторы
Параллельно-возбуждаемые генераторы
Комбинированно-возбуждаемые генераторы
Последовательно-возбуждаемый генератор
В этой конфигурации обмотки возбуждения соединены последовательно с проводниками якоря, усиливая поток электричества по всему генератору.
Весь ток проходит через обмотки возбуждения, а также через нагрузку. Поскольку последовательная обмотка возбуждения пропускает весь ток нагрузки, она выполнена с относительно небольшим числом витков из толстой проволоки. Электрическое сопротивление последовательной обмотки возбуждения, следовательно, очень низкое (около 0,5 Ом).
Здесь:
Rsc = Сопротивление последовательной обмотки
Isc = Ток, протекающий через последовательную обмотку
Ra = Сопротивление якоря
Ia = Ток якоря
IL = Ток нагрузки
V = Напряжение на зажимах
Eg = Генерируемая ЭДС
Длинно-параллельный комбинированный DC-генератор
Длинно-параллельные комбинированные DC-генераторы – это генераторы, в которых обмотка параллельного возбуждения подключена параллельно как последовательной обмотке, так и обмотке якоря, как показано на рисунке ниже.
Динамика комбинированного возбуждения
В этих генераторах преобладающая параллельная обмотка возбуждения поддерживается последовательной обмоткой, что приводит к тому, что известно как кумулятивная комбинированная конфигурация.
С другой стороны, если последовательная обмотка противодействует параллельной обмотке, генератор называется дифференциально-комбинированным.
