Генератори зі статичною системою збудження
У цих генераторах статична система, що складається з нерухомих елементів (силового трансформатора, випрямлячів і т. д.), перетворює змінний струм на висновках генератора постійний для живлення обмотки збудження і регулювання напруги генератора. Схема генератора зі статичною системою збудження (рис. 1) складається з обмоток статора 1, обмоток ротора 2 та статичної системи збудження (блоку збудження та блоку управління). Блок збудження складається з силового трансформатора 3, селенових випрямлячів 4, конденсаторів блоку 5 і силових випрямлячів живлення 6. Елементи блоку збудження змонтовані на литому підставі, яке кріпиться до станини генератора і закривається зверху ковпаком. Блок управління 7 складається з перемикачів роботи ПВ, резистора уставки напруги РУ і резисторів, що окремо стоять, для регулювання статизму 8. За допомогою блоків 7 і 8, встановлених на окремому щиті, керують вихідними параметрами генератора. Принцип роботи генератора аналогічний роботі генератора з машинною системою збудження, крім роботи статичної системи.
Для підтримки напруги на висновках генератора незмінним при будь-якому навантаженні необхідно, щоб струм збудження генератора змінювався відповідно до значення та характеру його навантаження. У статичній системі збудження (рис. 1) використано принцип фазового компаундування. В обмотці w2 компаундирующего трансформатора 3 і селенових випрямлячах 4 відбувається додавання і випрямлення двох складових струму збудження: від обмотки w1 пропорційної напруги генератора, і від обмотки wc, пропорційної струму генератора, зрушених відносно один одного під кутом, що залежать від характеру навантаження(cosφ). Система статичного збудження автоматично забезпечує зміну струму збудження при зміні значення та характеру навантаження генератора. Так як випрямлячі 4 мають нелінійний опір, що не забезпечує початкового самозбудження, в системі передбачений резонансний контур, утворений ємністю Хс конденсаторів С4-С6, підключених до обмотці wK, та індуктивністю розсіювання XL первинної обмотки w-,. Спеціальним підбором параметрів при частоті 50 Гц забезпечують XL=XC, і тоді струм збудження вже не залежатиме від опору 4 випрямлячів і обмотки збудження в процесі початкового самозбудження. Параметри трансформатора 3 забезпечують стабільність напруги генератора при cos від 0,4 до 1,0 з точністю ±5%. Для більш точної стабілізації напруги (±3%) служить спеціальна обмотка управління w„ в яку подається постійний струм. При протіканні постійного струму по обмотці w, утворюється магнітний потік, який замикається по сердечнику трансформатора 3. Зі зміною протікає по обмотці шу постійного струму змінюється постійний магнітний потік сердечника 3 і, отже, струм збудження генератора в обмотці Wz- струмом від двох послідовно зустрічних джерел: випрямляча 4 (струм /в пропорційний напрузі збудження генератора) і випрямляча живлення 6 через резистор РУ і опір статизму СС1 (струм /вп не залежить від навантаження і незмінний для будь-якого режиму), то /у=/вп - (- / В) і, отже, напруга збудження генератора буде збільшуватися зі зростанням навантаження. При навантаженні з меншим cos φ напруга збудження зростає більше, ніж при навантаженнях з великим cos φ, і, отже, струм підмагнічування трансформатора 3 (Лш>/в) при реактивних навантаженнях генераторазменшуватися більше, ніж за активних. Завдяки цьому здійснюється корекція параметрів системи фазового компаундування і досягається більша точність регулювання напруги генератора навантаження, ніж при некерованому варіанті фазового компаундування. Уставку напруги генератора регулюють резистором РУ, включеним послідовно в ланцюг обмотки доу, а складову струму управління /Е можна коригувати резистором СС1. Статична система збудження має наступні переваги: відсутність рухомих частин, високу механічну міцність конструкцій, надійність і високу точність регулювання напруги, невеликі експлуатаційні витрати. Для початкового збудження генератори можуть мати резонансну систему з конденсаторами (генератори типів ДГФ, ЕСС, ГСФ-100-БК, ОС, ГСС-104-4Б) або акумуляторну батарею (ЕСС-5, ГСФ-100М, ГСФ-200 ), або генератор початкового збудження (СГДС-11-46-4), або трансформатор напруги (ЕСС-5). Принцип роботи статичної системи збудження однаковий всім типів генераторів, крім схем початкового збудження. Технічна характеристика генераторів зі статичною системою збудження наведена у табл.
Технічні характеристики генераторів ДЕС із статичною системою збудження