Защита генераторов

Для защиты генераторов постоянного тока от перегрузки применяют ограничители тока, а для защиты от обратного тока — реле обратного тока.

Ограничитель тока. Ограничитель (рис. 24) работает по принципу регулятора напряжения. На его сердечник намотаны последова­тельная ПО и ускоряющая УО обмотки. По последовательной обмотке ограничителя проходит весь ток, отдаваемый генератором потребителям, включая ток обмотки возбуждения. Ускоряющая обмотка включена последовательно в цепь обмотки возбуждения, и по ней проходит ток возбуждения генератора. Добавочный резистор Rд включен параллельно контактам ограничителя. Ток возбуждения проходит через контакты, когда они замкнуты, и через резистор Rд, когда контакты разомкнуты.

Ограничитель тока отрегулирован так, что при силе тока генера­тора меньше номинального значения его контакты замкнуты. Ток в обмотку возбуждения проходит, минуя добавочный резистор. Если сила тока генератора превысит предельное значение, произойдет размыкание контактов. При этом в цепь обмотки возбуждения вклю­чится добавочный резистор, что приведет к уменьшению силы тока возбуждения и, следовательно, напряжения генератора. В результате уменьшения напряжения уменьшается отдаваемая им сила тока и, когда она станет меньше номинального значения, контакты ограничи­теля замкнутся.

Ускоряющая обмотка ускоряет намагничивание сердечника при замкнутых контактах и размагничивание его при разомкнутых контактах. Таким образом обеспечивается увеличение частоты ко­лебаний якорька, что уменьшает пульсации тока в цепи нагрузки.

Реле обратного тока. Реле (рис. 25,а) включено своими контактами в цепь между генератором и аккумуляторной батареей ЛБ. На сердечнике реле обратного тока имеются две обмотки: основная OO, включенная параллельно генератору, и последователь­ная ПО, включенная последовательно между генератором и акку­муляторной батареей.

После пуска двигателя с увеличением частоты вращения якоря растет напряжение генератора Ur. Пока оно меньше э.д.с. аккумуляторной батареи Еб, контакты реле обратного тока остаются разомкнутыми. По мере увеличения напряжения растет сила тока в основной обмотке реле и, следовательно, намагничивание сердечника. Ток от генератора в основную обмотку проходит через последовательную обмотку, но она лишь незначительно подмагничивает сердечник. Это вызвано тем, что число витков последо­вательной обмотки значительно меньше числа витков основной.

Когда напряжение генератора становится больше э.д.с. акку­муляторной батареи, контакты реле замыкаются. При этом по после­довательной обмотке проходит весь ток генераторов, и сила притя­жения якорька к сердечнику возрастет. При замыкании кон­тактов реле обратного тока происходит резкое уменьшение нап­ряжения генератора (рис. 25,6). Вызвано это увеличением паде­ния напряжения в обмотке якоря в результате появления тока Iг, отдаваемого генератором во внешнюю цепь. При дальней­шем увеличении напряжения начинает работать регулятор напряжения, и характеристика изменяется так же, как и на рис. 19.

При снижении частоты вра­щения якоря напряжение гене­ратора уменьшается. Когда напряжение генератора станет меньше э.д.с. аккумуляторной батареи, по последовательной обмотке пойдет ток в обратном направлении (обратный ток). Магнитный поток, создаваемый обратным током в последовательной обмотке, размагничивает сердечник. При этом сила притяжения якорька к сердечнику умень­шается, и под действием пружины контакты реле размыкаются. В автомобильных реле обратного тока значение обратного тока, при котором происходит размыкание контактов реле, не превышает 6 А. Температурная компенсация реле обратного тока осуществляется двумя способами. Часть основной обмотки выполняется из константановой проволоки, сопротивление которой по сравнению с мед­ной практически не меняется от температуры. Таким образом, частично ограничивается рост сопротивления основной обмотки при повышении ее температуры. Для полной компенсации влияния темпе­ратуры якорек реле подвешивают на биметаллической пластине.