Збудження в електротехніці

Збудження в електротехніці
Досліджується в	електротехніка

Збудження в електротехніці — створення в електричній машині магнітного потоку, з яким взаємодіятиме магнітне поле якоря.

Пристрій створення потоку збудження називається індуктором, ним можуть бути як постійні магніти, і електромагніти (обмотки). Індуктор може розташовуватися як на статорі машини (в машині постійного струму, МПТ), так і на роторі (в синхронній машині), в цьому випадку якорем служить статор і змінний струм створюється зовнішнім джерелом, тоді як в МПТ цю роль виконує колектор. Від потоку збудження генератора залежить його ЕРС, тобто вихідна напруга (згідно з формулою E = CФω — конструктивний коефіцієнт машини помножити на магнітний потік помножити на кутову швидкість обертання), від потоку збудження двигуна — обертовий момент і частота обертання.

У разі електромагнітного збудження можливі різні варіанти включення обмоток збудження. У випадку, якщо машина працює як генератор, ОЗ може живитися як від самого генератора (самозбудження), в цьому випадку початкове збудження може відбуватися як за рахунок короткочасного живлення ОЗ від стороннього джерела, так і за рахунок залишкової намагніченості машини, а може постійно живитися від стороннього джерела (незалежне збудження). Роль цього джерела може грати спеціальна електромашина, яка зветься збудник, або статичний перетворювач з такою ж назвою. Така схема нині широко поширена у електропередачах тепловозів.

Також можливе комбіноване збудження, застосовуване деяких авіаційних електрогенераторах — основний потік створюється постійними магнітами, але регулювання потоку на статорі додатково намотані обмотки, магнітний потік яких спрямований проти потоку постійних магнітів. У цьому випадку при запуску на якір діє повний магнітний потік, який зі зростанням обертів генератора послаблюється за допомогою подачі струму в обмотки — для стабілізації напруги на виході генератора.

У двигунах також можливе збудження від постійних магнітів, так і електромагнітне. Перший варіант застосовується у невеликих колекторних двигунах (наприклад, двигунах іграшок або двигуні насоса склоомивача автомобіля), а також у синхронних двигунах комп'ютерних дисководів. При електромагнітному збудженні можливе включення ОВ послідовно з якорем (в основному застосовується в колекторних двигунах, для такої схеми характерна м'яка характеристика двигуна — плавне наростання моменту при зростанні навантаження на валу), паралельно (у цьому випадку х-ка жорстка — при збільшенні навантаження різко зростають якірний струм і з ним момент двигуна), а також незалежне збудження — харчування ОВ від стороннього джерела. Існують і двигуни змішаного збудження — як із кількома обмотками індуктора, так і зі складним включенням єдиної обмотки. Наприклад, двигуни електровозів 2ЕС4К і пізніх ВЛ10К можуть працювати в режимі послідовного, незалежного або змішаного збудження — у третьому випадку ВВ включені послідовно з якорями, але паралельно підживлюються від перетворювачів збудження.

Література

• А. А. Видмиш, Л. В. Ярошенко. Основи електропривода. Теорія та практика. Частина 1. / Навчальний посібник. — Вінниця: ВНАУ, 2020. — 387 с.
• Електропривод: Підручник / Ю. М. Лавріненко, О. С. Марченко, П. І. Савченко та інш.; за ред. Ю. М. Лавріненка. — К.: Ліра-К, 2009. — 504 с.
• Rolf Fischer: Elektrische Maschinen. 14., aktualisierte und erweiterte Auflage. Carl Hanser Verlag, München 2007, ISBN 978-3-446-41754-0.
• Helmut Lindner, Harry Brauer, Constans Lehmann: Taschenbuch der Elektrotechnik und Elektronik. 7., völlig neubearbeitete Auflage. Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, München 1999, ISBN 3-446-21056-3.
• Noland, Jonas Kristiansen; Nuzzo, Stefano; Tessarolo, Alberto; Alves, Erick Fernando (2019). Excitation System Technologies for Wound-Field Synchronous Machines: Survey of Solutions and Evolving Trends. IEEE Access. 7: 109699—109718. doi:10.1109/ACCESS.2019.2933493. eISSN 2169-3536. S2CID 201065415.