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.