Генератор смешанного возбуждения имеет параллельную и последовательную обмотки возбуждения, поэтому он совмещает в себе свойства генераторов обоих типов (рисунок 1 г). Обмотки возбуждения могут включаться согласно или встречно. При согласном включении обмоток возбуждения МДС обоих обмоток направлены в одну сторону и при увеличении нагрузки магнитный поток увеличивается. При встречном включении МДС обмоток направлены встречно и результирующий магнитный поток при увеличении нагрузки уменьшается. Как правило, применяется согласное включение обмоток возбуждения, при этом главную роль играет параллельная обмотка возбуждения. Последовательная обмотка предназначена для компенсации МДС реакции якоря и падения напряжения в цепи якоря при определенной нагрузке. Этим достигается практически постоянное по величине напряжение генератора в определенных пределах изменения тока нагрузки.
Характеристика холостого хода генератора смешанного возбуждения ничем не отличается от характеристики генератора параллельного возбуждения т.к. на холостом ходу ток в последовательной обмотке равен нулю и генератор работает как параллельный.
Нагрузочные характеристики U=f (Iв) при I=const и n=const (рис. 1 ) имеют аналогичный вид, что и у генератора независимого возбуждения. Однако при согласном включении последовательной обмотки нагрузочная характеристика генератора смешанного возбуждения (кривая 2) пойдет выше, чем такая же характеристика генератора независимого или паралельного возбуждения (кривая 3).
Рис. 1 – Нагрузочные характеристики генератора смешанного возбуждения
При достаточно сильной последовательной обмотке возбуждения нагрузочная характеристика может располагаться выше характеристики холостого хода (кривая 1). В последнем случае действие последовательной обмотки возбуждения можно рассматривать как подмагничивающую реакцию якоря.
Внешняя характеристика U=f (I) при rв=const и n=const (рис. 2). Вид характеристики зависит от числа ампер-витков последовательной обмотки возбуждения.
Рис. 2 – Внешние характеристики генератора смешанного возбуждения
При согласном включении можно рассчитать последовательную обмотку так, чтобы напряжение генератора U при токе Iв было равно номинальному напряжению Uн, т.е. в этом режиме МДС последовательной обмотки полностью компенсирует размагничивающее действие реакции якоря и падение напряжения в цепи якоря. Поэтому у такого генератора по мере увеличения тока нагрузки напряжение на зажимах изменяется незначительно (кривая 1).
Для поддержания постоянного напряжения на зажимах приемников электроэнергии необходимо скомпенсировать еще и падение напряжения в линии электропередачи, действие реакции якоря и падение напряжения в цепи якоря. В этом случае усиливают последовательную обмотку и внешняя характеристика такого перекомпаундированного генератора будет иметь вид кривой 2. Если обмотки возбуждения включены встречно, то напряжение генератора при росте нагрузки будет резко падать (кривая 3). Генератор называют в этом случае противокомпаундным. Такое включение используют в сварочных генераторах. Для сравнения на рисунке 2.12 дана характеристика генератора параллельного возбуждения (кривая 4).
Регулировочная характеристика Iв=f (I) при U=const и n=const (рис. 3). Для нормально-компаундированного генератора (кривая 1) ток возбуждения в параллельной обмотке при изменении нагрузки от I=0 до I=Iн должен изменяться незначительно, т.к. размагничивающее действие реакции якоря и падение напряжения в цепи якоря компенсируется последовательной обмоткой.
Рис. 3 – Регулировочные характеристики генератора смешанного возбуждения
В перекомпаундированном генераторе (кривая 2) при росте нагрузки необходимо даже снижать ток возбуждения, т.к. в таком генераторе с ростом нагрузки поток будет увеличиваться за счет увеличения МДС последовательной обмотки.
В противокомпаундном генераторе для поддержания U=const с ростом нагрузки необходимо резко увеличивать ток возбуждения Iв в параллельной обмотке (кривая 3). Для сравнения на рис.3, показана регулировочная характеристика генератора параллельного возбуждения (кривая 4).
Характеристика короткого замыкания. Эта характеристика может быть снята только при питании параллельной обмотки возбуждения от постороннего источника питания и при встречном включении последовательной обмотки, т.к. при согласном включении возникает недопустимо большой ток короткого замыкания. Если затем снять характеристику короткого замыкания с отключенной последовательной обмоткой, то можно определить МДС этой обмотки и теоретически построить характеристику короткого замыкания для случая согласного включения обмоток.
