Uvjeti za samopobudu takvog generatora su sljedeći:

Prvi uvjet je je da takav generator ima rezidualni magnetski tok, koji inducira početni EMF u namotu armature

Takav magnetski tok obično postoji u stroju zbog remanentnosti polova.

Drugi uvjet je leži u činjenici da kada kroz uzbudni namot počne teći struja Iv (pod utjecajem zaostalog EMF), magnetomotorna sila Fv treba usmjeriti prema Fost ... Zatim, pod utjecajem rezultirajućeg MDS jednak EMF raste na generatoru. Ako je MDS usmjeren suprotno, tada je stroj demagnetiziran i proces samouzbude se neće dogoditi. U tom slučaju potrebno je promijeniti smjer toka struje. Iv u uzbudnom preklapanju promjenom polariteta napona koji se na njega primjenjuje.

Treći uvjet- je da je otpor kruga namota polja bio manji od određene vrijednosti, koja se naziva kritična.

Shematski dijagram samopobudnog generatora prikazan je na Sl. 1.3. Generatori ovog tipa imaju dva namota polja: paralelni i serijski.

Riža. 1.3. Shematski dijagram generatora

Kod paralelnih uzbudnih generatora, krug uzbudnog namota spojen je paralelno s armaturom. Struja uzbude može se odrediti:

gdje je otpor uzbudnog namota.

Karakteristika praznog hoda generatora paralelne uzbude slična je istoj karakteristici nezavisnog generatora uzbude.

Karakteristika opterećenja generatora paralelne uzbude nalazit će se niže od odgovarajuće karakteristike nezavisnog generatora uzbude zbog prisutnosti fenomena samodemagnetizacije.

Vanjska karakteristika generatora paralelne uzbude je ovisnost na i. Za razliku od generatora s nezavisnom uzbudom, kod kojih je, kada se uzme vanjska karakteristika, struja uzbude, kod paralelnih uzbudnih generatora, promjenjiva vrijednost koja ovisi o struji opterećenja. To je zbog činjenice da se pri promjeni mijenja napon na stezaljkama armature generatora, na koji je priključen namot polja.

Kod paralelnih uzbudnih generatora, s povećanjem struje opterećenja, napon generatora opada značajnije nego kod neovisnih generatora uzbude. To je zbog činjenice da, pored dva razloga koji uzrokuju smanjenje napona U s porastom struje opterećenja (pad napona u armaturi i demagnetizirajuće djelovanje reakcije armature) postoji i treći razlog: pojava samodemagnetizacije. Ovaj fenomen sastoji se u činjenici da s povećanjem struje opterećenja, uzbudna struja opada zbog smanjenja napona U zbog utjecaja prva dva razloga.

Generator paralelne uzbude može biti opterećen do određene maksimalne vrijednosti struje armature. S daljnjim smanjenjem otpora opterećenja, struja opterećenja počinje naglo opadati, jer napon U pada brže nego što opada otpor.To je zbog činjenice da pri velikim strujama opterećenja magnetski sustav zbog samodemagnetizacije prelazi u nezasićeno stanje, a od prevladavajućeg su značaja čimbenici koji uzrokuju pad napona na otporu armature.

Struja armature, dostizanje vrijednosti počinje opadati i kada dostigne vrijednost struje kratkog spoja generatora. Vrijednost je određena samo zaostalom EMF-om i otporom namota armature ( U = 0 i I u = 0 ).

Upravljačka karakteristika generatora paralelne uzbude ima isti oblik kao i neovisnog generatora uzbude.

Generatori mješovite uzbude imaju dva namota uzbude: paralelni i serijski (vidi sliku 1.3). U pravilu, paralelni namot polja je glavni, a serijski je pomoćni.

Namoti polja mogu se isključiti prema, t.j. tako da se njihove magnetomotorne sile zbrajaju. Svrha uključivanja serijskog namota je kompenzacija pada napona na otporu namota armature i demagnetizirajućeg učinka reakcije armature. Zbog ovog namota moguće je osigurati automatsku stabilizaciju napona generatora u određenom rasponu.

promjene opterećenja.

To je zbog činjenice da sve veća struja opterećenja koja teče kroz serijski namot polja uzrokuje povećanje MDF-a ovog namota. MDS serijskog namota, zbrajajući se s MDS paralelnog namota, kompenzira smanjenje napona generatora.

Ako se serijski namot uključi u suprotnom smjeru, tako da bi MDF serijskog i paralelnog namota bio suprotno usmjeren, tada će vanjska karakteristika takvog generatora biti strmo padajuća, jer povećanje struje opterećenja dovodi do oštro smanjenje magnetskog toka i EMF induciranih u namotu armature.

Suprotna veza serijskih i paralelnih namota polja koristi se u slučajevima kada je potrebno ograničiti struju kratkog spoja (generatori za zavarivanje itd.)

Magnetsko polje generatora s neovisnom pobudom stvara se strujom koja se dovodi iz vanjskog izvora energije u namot polja polova. Krug generatora s neovisnom pobudom prikazan je na Sl. 11.6. Magnetno polje generatora s neovisnom pobudom može se stvoriti od trajnih magneta (slika 11.7).

Riža. 11.6 Sl. 11.7

Ovisnost EMF generatora o struji uzbude naziva se karakteristika praznog hoda E = U xx = f (I in). Karakteristika praznog hoda dobiva se s otvorenim vanjskim krugom (I I) i pri konstantnoj brzini (n 2 = const).Karakteristika praznog hoda generatora prikazana je na sl. 11.8. Zbog preostalog magnetskog toka, EMF generatora nije nula kada je struja uzbude nula. S povećanjem struje uzbude, EMF generatora prvo raste proporcionalno. Odgovarajući dio karakteristike mirovanja bit će ravan. Ali s daljnjim povećanjem struje uzbude dolazi do magnetskog zasićenja stroja, zbog čega će krivulja imati zavoj. Uz naknadno povećanje struje uzbude, EMF generatora ostaje gotovo nepromijenjen. Ako se uzbudna struja smanji, krivulja demagnetizacije ne podudara se s krivuljom magnetizacije zbog fenomena histereze. Ovisnost napona na vanjskim stezaljkama stroja o vrijednosti struje opterećenja U = f (I) pri struji uzbude I in = const naziva se vanjska karakteristika generatora.

Vanjska karakteristika generatora prikazana je na Sl. 11.9.

Riža. 11.8 Sl. 11.9

S povećanjem struje opterećenja, napon na stezaljkama generatora opada zbog povećanja pada napona u namotu armature.

Samopobudni generatori. Princip samopobude generatora paralelne uzbude

Nedostatak posebno pobuđenog generatora je potreba za zasebnim napajanjem. Ali pod određenim uvjetima, uzbudni namot može se napajati strujom armature generatora. Samopobudni generatori imaju jednu od tri sheme: paralelna, serijska i mješovita pobuda. Na sl. 11.10 prikazuje generator paralelne uzbude.

Uzbudni namot spojen je paralelno s namotom armature. U krug uzbude uključen je reostat R. Generator radi u praznom hodu. Da bi se generator samouzbudio, moraju biti ispunjeni određeni uvjeti. Prvi od ovih uvjeta je prisutnost preostalog magnetskog toka između polova. Kada se armatura rotira, zaostali magnetski tok inducira mali zaostali EMF u namotu armature. Riža. 11.10 Drugi uvjet je konkordantno uključivanje uzbudnog namota. Namoti polja i armatura moraju biti spojeni na način da EMF armature stvara struju koja pojačava preostali magnetski tok. Povećanje magnetskog toka dovest će do povećanja EMF-a. Stroj se samouzbuđuje i počinje stabilno raditi s nekom uzbudnom strujom I in = const i EMF E = const, ovisno o otporu R in u krugu uzbude. Treći uvjet je da otpor uzbudnog kruga pri zadanoj brzini treba biti manji od kritičnog. Prikažimo na sl. 11.11

karakteristika praznog hoda generatora E = f (I in) (krivulja 1) i volt-amperska karakteristika otpora uzbudnog kruga U in = R in · I in, gdje je U in pad napona u uzbudni krug. Ova karakteristika je ravna crta 2, nagnuta prema osi apscise pod kutom γ (tan γ ~ R in).

Struja namota polja povećava magnetski tok polova kada je namot polja sukladno uključen. EMF inducirana u armaturi se povećava, što dovodi do daljnjeg povećanja struje namota polja, magnetskog toka i EMF-a. Rast EMF-a iz struje uzbude usporava se kada je magnetski krug stroja zasićen. Pad napona u krugu uzbude proporcionalan je porastu struje. Na mjestu presjeka karakteristike praznog hoda stroja 1 s ravnom linijom 2 završava se proces samouzbude. Stroj radi u stabilnom stanju. Povećamo li otpor kruga namota polja povećava se kut nagiba ravne linije 2 prema osi struje. Točka presjeka ravne crte s karakteristikom mirovanja pomiče se na ishodište. Pri određenoj vrijednosti otpora uzbudnog kruga R cr, kada je γ = γ cr, samopobuda postaje nemoguća. Pri kritičnom otporu volt-amperska karakteristika uzbudnog kruga postaje tangentna na pravolinijski dio karakteristike praznog hoda, a u armaturi se pojavljuje mali EMF.

SAMOUZBUDNI GENERATORI

U praksi se najviše koriste ultrazvučni generatori izrađeni prema shemama samouzbude, u kojima je cijeli put pojačala i oscilatornog sustava pokriven pozitivnom povratnom spregom tako da se u njemu javljaju autooscilacije na frekvenciji maksimalnih mehaničkih oscilacija. operativnog oscilatornog sustava.

Primjer generatora sa samouzbudom su generatori tehnoloških uređaja KLN Ultraschal GVBH (Njemačka) za ultrazvučno zavarivanje, generatori uređaja Bransona (Velika Britanija) za ultrazvučne kupke za čišćenje i kućni uređaji poput UZ01-01.

Za generiranje povratnog signala u samopobudnim generatorima koriste se mostni krugovi, sklopovi s diferencijalnim transformatorom, kao i razni induktivni i kapacitivni krugovi pozitivne povratne sprege. Glavni nedostatak generatora s samopobudom je potreba za njegovim ponovnim podešavanjem prilikom promjene oscilirajućeg sustava ili radnih alata za izvođenje različitih tehnoloških operacija. Osim toga, kod generatora sa samopobudom nemoguće je regulirati izlazne parametre uređaja (na primjer, intenzitet ultrazvučnih oscilacija na radnom instrumentu oscilatornog sustava), budući da su potrebni uvjeti za optimalan rad uređaja. aparati sa samouzbudom su fazna ravnoteža i ravnoteža amplituda, čije kršenje dovodi do sloma samooscilacija. To se događa zato što kršenje načina rada ultrazvučnog oscilatornog sustava (promjena opterećenja, grijanja, itd., kao i promjena električnih i geometrijskih parametara samog oscilatornog sustava) dovodi do odgađanja dvaju međusobno povezanih sustava istovremeno: sustav za ekstrakciju povratnog signala i sustav oscilatornog usklađivanja.sustavi s generatorom. Stoga restrukturiranje aparata zahtijeva promjenu i međusobnu koordinaciju svih elemenata, što je složen tehnički problem čije je rješenje praktički teško implementirati tijekom rada aparata.

U praksi, pri izvođenju različitih tehnoloških operacija, potrebno je brzo podešavanje aparata prilikom promjene parametara oscilatornog sustava promjenom karakteristika (regulacije) jednog elektroničkog elementa, kao i regulacijom izlaznih parametara aparata tijekom procesa. izvođenja tehnoloških operacija.

Zbog toga je za višenamjenski ultrazvučni uređaj potrebno koristiti samopobudne generatore koji omogućuju širok raspon operacija s radnim alatima oscilatornih sustava različite izvedbe i koji omogućuju jednostavno elektroničko restrukturiranje karakteristika uređaja tijekom njegovog rada. rad pri obradi različitih materijala, okruženja i objekata na različitim razinama opterećenja itd. Shematski dijagrami ultrazvučnih generatora za upotrebu u višenamjenskim ultrazvučnim uređajima prikazani su na Sl. 4.3. i sl. 4.4. Shematski dijagrami se razlikuju po metodama generiranja povratnog signala i podešavanja karakteristika aparata, kao i po karakteristikama snage. Generator prikazan na sl. 4.3. jednostavniji za implementaciju, ima snagu od 40 W i dizajniran je za dovršavanje višenamjenskog uređaja tipa 2. U njemu se povratna sprega formira pomoću podesivog kapacitivnog elementa. Generator, čiji je shematski dijagram prikazan na slici 4.4, složeniji je, ima elektroničke kontrole frekvencije i snage. Takav generator može se koristiti za dovršavanje uređaja druge i treće vrste.

S obzirom na veću svestranost ovog generatora, razmotrimo detaljno njegovu strukturu i princip rada.

Dijagram ultrazvučnog generatora, prikazan ne na sl. 4.4 sadrži ultrazvučno pojačalo frekvencije izrađeno na tranzistorima VT2, VT3, radni oscilatorni sustav ZQ1, sklop za usklađivanje pojačala s oscilatornim sustavom koji sadrži prigušnicu L, transformator TR3, kao i krug pozitivne povratne sprege na elementima C1, C2, C3, R1, TR1, povratni krug sa svojim ulazom električno je povezan s izlazom pojačala preko složenog otpora, uključujući izlazni otpor pojačala i kondenzator za blokiranje C4, a izrađen je u obliku kondenzatora serijski spojen i primarni namot dodatnog transformatora TR1, čiji je sekundarni namot spojen na mehanički ili električni podesivi otporni element R1, dok je sklop za usklađivanje spojen paralelno s krugom za ekstrakciju povratnog signala i izrađen je u obliku kompenzacijske prigušnice L i serijski spojenog izlaznog transformatora TR3.

Slika 4.3. Shematski dijagram generatora od 40w

Slika 4.4 Shematski dijagram samopobudnog generatora od 160 W.

Ultrazvučni uređaj sadrži pojačalo na tranzistorima VT2 i VT3, koji radi u prekidačkom načinu rada, što omogućuje maksimalan faktor pretvorbe bipolarnog napona napajanja u električne oscilacije ultrazvučne frekvencije. Pojačalo je napunjeno serijski kroz blokirni kondenzator C4, kompenzacijski induktor L i primarni namot izlaznog transformatora TR3. Na sekundarni namot transformatora TR3 spojen je radni oscilatorni sustav ZQ1 koji sadrži piezoelektrični pretvarač, odgovarajući koncentrator i radni element za uvođenje ultrazvučnih oscilacija u obrađene materijale, predmete i medije. Kompenzacijski induktor L i transformator TR3 osiguravaju da je pojačalo usklađeno s operativnim oscilatornim sustavom. Krug za ekstrakciju signala povratne sprege, koji je ujedno i sklop za postavljanje i regulaciju parametara aparata, sadrži kondenzatore C1, C2, C3 spojene u seriju i primarni namot transformatora TR1. Izolirani signal se dovodi do primarnog namota transformatora TR2 spojenog u seriju s krugom za ekstrakciju povratnog signala.

Paralelno sa sekundarnim namotom transformatora TR1 spojen je otporni element R1, čiji se otpor može mijenjati mehanički ili elektronički (na primjer, promjenjivi otpornik za ručno podešavanje uređaja ili elektronički sklop s podesivim izlaznim otporom za automatizirano restrukturiranje aparata).

Krug za izolaciju povratnog signala s primarnim namotom transformatora TR2 spojenim serijski na njega spojen je na izlaz pojačala na tranzistorima VT2 i VT3 preko složenog otpora, koji je izlazni otpor pojačala i kondenzatora za blokiranje. C4, tj spojen paralelno s sklopom za usklađivanje pojačala s radnim oscilatornim sustavom. Namoti transformatora TR1 izrađeni su na zajedničkom magnetskom krugu.

Korištenje sekundarnog namota transformatora TR1, smještenog na istom magnetskom krugu s primarnim namotom, omogućava promjenom vrijednosti otpora opterećenja R1 (ili izlaznog otpora podesivih elektroničkih sklopova) promjenu induktiviteta primarni namot transformatora TR1 Promjena induktivnosti primarnog namota transformatora TR1 osigurava restrukturiranje povratnog kruga.

Da bismo objasnili rad aparata, pretpostavimo da pri povezivanju radnog oscilatornog sustava koji se koristi za provedbu određenog tehnološkog procesa, način samouzbude ultrazvučnog aparata nije osiguran zbog nedostatka ravnoteže faze i amplitude. U predloženom ultrazvučnom aparatu, fazni odnosi između napona u točki između kondenzatora C4 i prigušnice L i izlazne struje pojačala dovode do promjene oblika povratnog napona na ulazu pojačala zbog prisutnosti konačnog izlazna impedancija pojačala.

U ovom slučaju, neravnoteža faza i amplituda dovodi do činjenice da opterećenje pojačala može biti induktivne prirode i tada signal povratne sprege na ulazu pojačala počinje fazno ispred izlaznog signala, ili može biti kapacitivni po prirodi a zatim izlazni signal vodi povratni signal. U oba slučaja, promjena otpora R1 osigurava promjenu induktivnosti primarnog namota transformatora TR1 i restrukturiranje parametara povratnog kruga. Restrukturiranje povratne sprege dovodi do promjene faznih odnosa na ulazu i izlazu pojačala, a pri određenoj vrijednosti otpora R1 osigurava se uvjet samopobude. U tom se slučaju frekvencija generiranja mijenja na vrijednost jednaku frekvenciji mehaničke rezonancije radnog oscilatornog sustava, a ultrazvučni generator radi u načinu samopobude. Dakle, promjenom otpora R1, povratna sprega ovisna o frekvenciji osigurava ugađanje frekvencije generiranja na frekvenciju mehaničke rezonancije i u početnom trenutku osigurava rad s bilo kojim od potrebnih radnih oscilatornih sustava. U tom slučaju, određeni fazni pomak može se postaviti na izlazu pojačala, osiguravajući način samouzbude na frekvenciji bliskoj frekvenciji mehaničke rezonancije. Stoga je osiguranjem rada aparata na frekvenciji bliskoj rezonantnoj frekvenciji moguće smanjiti intenzitet ultrazvučnih vibracija pobuđenih u tretiranom mediju ili objektu, t.j. uspostaviti optimalan način vođenja procesa. Ista promjena može se provesti tijekom rada aparata, operativno mijenjajući načine ultrazvučnog izlaganja. Prilikom postavljanja aparata za rad u samouzbudnom načinu rada s odabranim radnim oscilatornim sustavom ili potrebnim radnim alatima, provodi se određeni tehnološki proces. Tijekom tog procesa može doći do promjene parametara oscilatornog sustava (zbog zagrijavanja piezoelektričnih elemenata i materijala presvlaka, promjene uvjeta za uvođenje oscilacija i sl.). U tom slučaju, promjena frekvencije mehaničke rezonancije radnog oscilatornog sustava, koja se događa u malim granicama, također dovodi do promjene prirode opterećenja (tj. opterećenje dovedeno na ulaz generatora počinje biti induktivno ili kapacitivni) i, u malim granicama, na promjenu faznih odnosa između struje i napona na izlazu pojačala. U oba slučaja, za očuvanje uvjeta samouzbude, t.j. održavajući početno postavljen fazni pomak na izlazu pojačala, frekvencija generiranja se automatski mijenja u malim granicama na vrijednost jednaku rezonantnoj frekvenciji oscilatornog sustava, a uvjet samopobude je stalno zadovoljen.

Dakle, razmatrani ultrazvučni generator omogućuje provođenje tehnoloških procesa korištenjem različitih radnih oscilatornih sustava ili jednog titrajnog sustava s različitim radnim alatima, za regulaciju izlaznih parametara aparata, posebice intenziteta ultrazvučnih oscilacija, tijekom postavljanja i rada. aparata, a također osigurava očuvanje uvjeta izvorno uspostavljenog načina samouzbude tijekom rada pri promjeni parametara oscilatornog sustava i uvjeta utjecaja ultrazvučnih vibracija na predmete, medije i materijale. Shematski dijagram generatora također sadrži vremenski relej, izrađen na elementu DD1 i koji omogućuje uključivanje tehnološkog uređaja tijekom tehnološkog procesa. Tranzistor VT1 služi za stabilizaciju amplitude titranja generatora. Navedene prednosti čine razmatrane generatore prikladnima za kompletiranje višenamjenskih ultrazvučnih uređaja snage od 40 do 160 W.

Glavna prednost samopobuđenih generatora je njihova jednostavnost dizajna i jednostavnost korištenja. Međutim, proizvodnja takvih generatora zahtijeva vrlo precizno preliminarno balansiranje sklopa za usklađivanje oscilator-oscilator i kruga za ekstrakciju povratnog signala. Osim toga, samopobudni generatori ne osiguravaju automatsku promjenu parametara generatora (radne frekvencije) u vrlo širokom rasponu, na primjer, kada se parametri akustičkog opterećenja mijenjaju iz plinovitog medija u kruto. Za rješavanje takvih problema koriste se generatori s neovisnom pobudom, izrađeni prema shemama s automatskom kontrolom frekvencije.

U generatorima s samopobudom, namot glavnih polova napaja se napon samog generatora. Time se eliminira potreba za zasebnim izvorom energije.

Ovisno o sklopnom krugu uzbudnog namota razlikuju se generatori paralelne, serijske i mješovite uzbude.

Generator paralelne uzbude. Dijagram paralelnog uzbudnog generatora ili šant generatora prikazan je na Sl. 7.21.

Struja armature generatora se dijeli na struju opterećenja i struju uzbude:

štoviše, struja uzbude iznosi 1-3% nazivne struje opterećenja.

Karakteristika praznog hoda generatora paralelne uzbude slična je onoj kod neovisnog generatora uzbude. Budući da je struja uzbude mala, generator se može smatrati neopterećenim. Ako je potrebno dobiti točniju karakteristiku, uzbudni namot generatora paralelne uzbude napaja se iz zasebnog izvora.

Vanjska karakteristika generatora paralelne uzbude (slika 7.22) pokazuje da napon na njegovim stezaljkama s porastom struje opterećenja brže pada (krivulja 1), nego kod neovisne pobude (krivulja 2).

Pad napona na terminalima generatora je zbog tri razloga:

• a) smanjenje prosječne vrijednosti magnetske indukcije u stroju zbog reakcije armature;
• b) povećanje pada napona unutar generatora;
• c) smanjenje (zbog prva dva razloga) napona koji se dovodi u uzbudni krug.

Struja opterećenja generatora može se odrediti prema Ohmovom zakonu:

gdje U - napon na stezaljkama generatora, jednak naponu na uzbudnom namotu; R lt- otpor opterećenja.

Prilikom uklanjanja vanjske karakteristike, povećanje struje ja provodi smanjenjem otpora R H. Kao što je naznačeno, s povećanjem struje ja napon se smanjuje U na stezaljkama generatora. Stoga, sa smanjenjem R H istovremeno se smanjuje i U. Pri određenoj vrijednosti struje opterećenja, brzina pada U uspoređuje se sa brzinom smanjenja Δ „i, kao što je očito iz formule Ohmovog zakona, povećanje struje prestaje. Ova najveća moguća vrijednost struje naziva se kritičnošokiran 1 DO... Uz daljnje smanjenje otpora R H napon U pada relativno brže i struja opterećenja počinje opadati. Stoga kratki spojevi nisu opasni za generatore paralelne uzbude. Struja kratkog spoja / u takvog generatora obično je manja od nazivne struje i stvara se samo zaostalom magnetizacijom, budući da je napon na stezaljkama generatora, a time i napon koji se dovodi u krug uzbude, nula tijekom kratki spoj.

Upravljačka karakteristika generatora paralelne uzbude u granicama radnih struja opterećenja ima isti oblik kao i neovisnog generatora uzbude. Za održavanje konstantnog napona na stezaljkama generatora s povećanjem struje opterećenja, potrebno je povećati struju uzbude, što se postiže smanjenjem otpora R B uzbudni krugovi stroja.

Generatori istosmjerne struje s paralelnom uzbudom imaju široku primjenu, posebno kao izvori napajanja na brodovima na pokretnim objektima: brodovima, avionima, automobilima itd.

Broj kartice 7.9 (177) Generatori paralelne uzbude

Generator sekvencijalne pobude. Generator sekvencijalnog uzbude, ili serijski generator, nazvan je tako jer su uzbudni namot i namot armature spojeni u seriju (dijagram na slici 7.23, a). Za ovaj generator / = / i = / in.

Karakteristika mirovanja, koja karakterizira magnetska svojstva sustava uzbude, može se mjeriti samo uz neovisnu pobudu.

Vanjska karakteristika je prikazana na sl. 7.23, 6. Dok se magnetski sustav ne zasiti, s povećanjem struje opterećenja povećavaju se magnetski tok i EMF generatora. Međutim, sa zasićenjem magnetskog vodiča, rast EMF-a se usporava, a demagnetizirajući učinak reakcije armature očituje se sve više. Stoga se napon, nakon što je dosegnuo svoju maksimalnu vrijednost, počinje smanjivati.

Generatori sekvencijalne uzbude koriste se relativno rijetko.

Mješoviti generatori uzbude. Više se koriste istosmjerni generatori u kojima magnetski tok uzbude stvaraju dva namota: šant i serijski. To su generatori mješovite uzbude, ili složeni generatori (slika 7.24), koji mogu imati sukladne ili suprotno povezane namote polja.

Za generatore s usklađenim uključivanjem namota, napon se gotovo ne mijenja kada se opterećenje mijenja. To je zbog činjenice da magnetski tok serijskog namota stvara struja opterećenja i raste s povećanjem opterećenja, kompenzirajući utjecaj reakcije armature i povećanje pada napona unutar stroja. Generatori s odgovarajućim namotima koriste se u slučajevima kada je potrebna visoka stabilnost napona napajanja kada se opterećenje mijenja u širokom rasponu.

Generatori sa suprotnim namotima imaju vanjsku karakteristiku strmog pada. S povećanjem struje opterećenja, protutok serijskog namota demagnetizira stroj, a napon generatora naglo pada. Takvi se strojevi koriste kao generatori za zavarivanje, gdje je potrebna relativna konstantnost struje zavarivanja kada se napon mijenja u širokom rasponu, do vrijednosti blizu nule (kada elektroda dodirne dijelove koji se zavaruju).

Vanjske karakteristike generatora mješovite uzbude prikazane su na Sl. 7.25, sa suglasnikom (krivulja 1) i nadolazeći (krivulja 2) uključivanje namota polja.

Kartica br. 7.10 (208)

Generatori serijske i mješovite pobude

Nedostatak posebno pobuđenog generatora je potreba za zasebnim napajanjem. Ali pod određenim uvjetima, uzbudni namot može se napajati strujom armature generatora.
Samopobudni generatori imaju jednu od tri sheme: paralelna, serijska i mješovita pobuda. Na sl. Slika 10 prikazuje generator paralelne uzbude.

Uzbudni namot spojen je paralelno s namotom armature. U krug uzbude uključen je reostat R. Generator radi u praznom hodu.
Da bi se generator samouzbudio, moraju biti ispunjeni određeni uvjeti.
Prvi od ovih uvjeta je prisutnost preostalog magnetskog toka između polova. Kada se armatura rotira, zaostali magnetski tok inducira mali zaostali EMF u namotu armature.
Riža. 10
Drugi uvjet je konkordantno uključivanje uzbudnog namota. Namoti polja i armatura moraju biti spojeni na način da EMF armature stvara struju koja pojačava preostali magnetski tok. Povećanje magnetskog toka dovest će do povećanja EMF-a. Stroj se samopobudi i počinje stabilno raditi s nekom uzbudnom strujom I in = const i EMF E = const, ovisno o otporu R in u krugu uzbude.
Treći uvjet je da otpor uzbudnog kruga pri zadanoj brzini treba biti manji od kritičnog. Prikažimo na sl. 11 karakteristika praznog hoda generatora E = f (I in) (krivulja 1) i volt-amperska karakteristika otpora uzbudnog kruga U in = R in · I in, gdje je U in pad napona u uzbudnom krugu . Ova karakteristika je ravna crta 2, nagnuta prema osi apscise pod kutom γ (tan γ ~ R in).

Struja namota polja povećava magnetski tok polova kada je namot polja sukladno uključen. EMF inducirana u armaturi se povećava, što dovodi do daljnjeg povećanja struje namota polja, magnetskog toka i EMF-a. Rast EMF-a iz struje uzbude usporava se kada je magnetski krug stroja zasićen.
Riža. jedanaest

Pad napona u krugu uzbude proporcionalan je porastu struje. Na mjestu presjeka karakteristike praznog hoda stroja 1 s ravnom linijom 2 završava se proces samouzbude. Stroj radi u stabilnom stanju.
Povećamo li otpor kruga namota polja povećava se kut nagiba ravne linije 2 prema osi struje. Točka presjeka ravne crte s karakteristikom mirovanja pomiče se na ishodište. Pri određenoj vrijednosti otpora uzbudnog kruga R cr, kada
γ = γ cr, samopobuda postaje nemoguća. Pri kritičnom otporu volt-amperska karakteristika uzbudnog kruga postaje tangentna na pravolinijski dio karakteristike praznog hoda, a u armaturi se pojavljuje mali EMF.