Нагрузочная характеристика генератора постоянного тока независимого возбуждения

Практическое значение нагрузочной характеристики состоит в том, что она позволяет количественно определить размагничивающее действие реакции якоря и исследовать зависимость ее от насыщения машины и тока якоря.

Эта характеристика представляет собой зависимость U =f(I_в) при условии, I_а=const и n=const.

Ток возбуждения изменяют в сторону уменьшения, начиная от максимального его значения.

Для сопоставления и дальнейших построений нагрузочную характеристику 2 удобно построить на одном графике с нисходящей ветвью характеристики холостого хода 1 (рисунок 6.8). Характеристику холостого хода можно рассматривать как частный случай нагрузочной характеристики при I_а=0.

Рисунок 6.8 - Нагрузочная характеристика генератора постоянного тока независимого возбуждения

Нагрузочная характеристика располагается ниже характеристики холостого хода из-за падения напряжения в цепи якоря и размагничивающего действия реакции якоря, которые уменьшают поток и ЭДС машины.

Составляющую реакции якоря, оказывающую воздействие на поток и ЭДС машины, можно найти следующим образом. Добавив к напряжению нагрузочной характеристики падение напряжения в цепи якоря (I_aR_a), получим зависимость ЭДС, наводимой в обмотке якоря при нагрузке от тока возбуждения (штриховая кривая на рисунке 6.8) (ток I_а равен току, при котором снималась нагрузочная характеристика).

Для получения одной и той же ЭДС Е' при холостом ходе требуется ток возбуждения I_в1 а при нагрузке — ток I_в2. Разность этих токов идет на компенсацию размагничивающего действия реакции якоря. Отрезок bd соответствует уменьшению потока и ЭДС, наводимой в обмотке якоря.

В общем случае разность (I_в2 — I_в1) пропорциональна алгебраической сумме размагничивающей составляющей поперечной реакции якоря F_qd и продольной реакции якоря F_d. При щетках, установленных на геометрической нейтрали, можно считать, что разность (I_в2 — I_в1) =I_qd. Соединяя между собой точки а, Ь и с, получаем треугольник, носящий название характеристического. Горизонтальный катет bc этого треугольника равен I_qd, а вертикальный аЬ равен I_aR_a.

Характеристический треугольник иногда используется для построения других характеристик машины, при этом приближенно принимается, что его оба катета изменяются пропорционально току I_а.