Лабораторная работа № 9

Дата: 2025-05-01; Просмотры: 4

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

ИСПЫТАНИЕ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА

С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

Цель работы: изучить конструкцию, принцип работы и снять основные характеристики генератора постоянного тока с параллельным возбуждением.

Программа работы

1. Ознакомиться с устройством, принципом действия генератора постоянного тока с параллельным возбуждением, схемой его испытания (рис. 9.1, а) и стендом лабораторной работы (рис. 9.1, б). Паспортные данные генератора занести в табл. 9.1. Подготовить стенд к работе.

Таблица 9.1

Паспортные данные генератора

, В	, А	, об/мин

2. При отключенной нагрузке генератора включить двигатель и при номинальной частоте вращения измерить напряжение на генераторе, увеличивая ток возбуждения от нуля до величины, при которой напряжение станет равным (восходящая ветвь). Затем уменьшить ток до нуля, фиксируя напряжение при тех же значениях тока , что и при его увеличении (нисходящая ветвь). Результаты записать в табл. 9.2 и по этим данным построить характеристику холостого хода . Объяснить наличие двух ветвей.

Таблица 9.2

Характеристика холостого хода

№	, А	, В	, В
п/п
1
2
3
4
5

3. При отключенной нагрузке установить, меняя ток возбуждения, номинальное напряжение на генераторе при номинальной частоте вращения . Заполнить первый столбец табл. 9.3.

При измерить ток и напряжение генератора, давая ему нагрузку порядка 25, 50, 75, 100%. Результаты занести в табл. 9.3.

Таблица 9.3

Внешняя характеристика

¹ п/п	, А	, В
1
2
3
4
5

Разгрузить генератор и по данным табл. 9.3 построить внешнюю характеристику генератора при параллельном возбуждении. Объяснить характер кривой.

4. Поддерживая постоянным напряжение на генераторе изменением тока возбуждения при номинальной частоте вращения измерить ток генератора и ток возбуждения при холостом ходе и четырех различных значениях нагрузки. Величину напряжения выбрать по указанию преподавателя. Результаты занести в табл. 9.4.

Таблица 9.4

Регулировочная характеристика

№	, А	, А	, В
п/п
1
2
3
4
5

Разгрузить и отключить генератор. По данным табл. 9.4 построить регулировочную характеристику генератора .

Объяснить, почему с увеличением тока нагрузки для поддержания неизменным напряжения на генераторе его ток возбуждения надо увеличивать.

5. Изменить характер возбуждения генератора на независимый и выполнить для генератора с независимым возбуждением п.3. Занести показания приборов в табл. 9.5.

Таблица 9.5

Внешняя характеристика генератора с независимым возбуждением

№	, А	, В	, А
п/п
1
2
3
4
5

Построение внешней характеристики для генератора с независимым возбуждением по данным табл. 9.5 выполнить на том же графике, что и для п. 3. Указать причину несовпадения внешних характеристик.

Примечания: а) п.5 выполняется по указанию преподавателя; б) построение характеристик можно произвести с помощью ПК в системе MATHCAD (mcad2.exe, файл - Lab9.mcd)).

Пояснения к работе

1. С устройством генератора следует ознакомиться по учебникам [1,2], плакату и стенду. Кинематическая схема лабораторной работы (рис. 9.1, а) состоит из генератора постоянного тока с параллельным возбуждением и приводящего его во вращение двигателя постоянного тока параллельного возбуждения (ДПТ) или асинхронного двигателя с фазным ротором (АД). Генератор и двигатель установлены на одном основании и сцеплены жесткой муфтой.

Схема лабораторного стенда представлена на рис. 9.1, б. Для подготовки стенда к работе пусковой реостат ДПТ или АД ввести, повернув маховик против часовой стрелки до упора. Реостат в цепи возбуждения ДПТ вывести, установив движок реостата в крайнее левое положение. Нагрузку генератора отключить. Регулировочный реостат в цепи возбуждения генератора ввести, установив движок в крайнее левое положение.

2. Включить двигатель под напряжение и постепенно уменьшить сопротивление пускового реостата до нуля. В асинхронном двигателе скорость не регулируется и автоматически поддерживается почти постоянной. В двигателе постоянного тока скорость устанавливается изменением сопротивления в его цепи возбуждения.

При разомкнутой цепи возбуждения генератора вольтметр, подключенный к зажимам генератора, покажет ЭДС от остаточного магнитного поля.

Замкнуть цепь возбуждения и, увеличивая в этой цепи ток изменением сопротивления реостата возбудить генератор.

3. Для снятия внешней характеристики генератор привести в движение с номинальной частотой вращения и нагрузить с помощью нагрузочного реостата . При нагрузке током, превышающим номинальный, можно довести ток до критического, а затем при дальнейшем уменьшении сопротивления нагрузки довести постепенно генератор до короткого замыкания. При этом ток возбуждения станет равным нулю, а ток генератора упадет до величины, составляющей доли процента от номинального тока. Произойдет саморазмагничивание генератора (останется только поток остаточной магнитной индукции).

4. Регулировочная характеристика генератора снимается, как правило, при напряжении, меньшем, чем номинальное. Величина этого напряжения указывается преподавателем.

Генератор с параллельным возбуждением возбуждают до указанного напряжения при холостом ходе и измеряют ток возбуждения. Затем, уменьшая сопротивление реостата в цепи нагрузки, нагружают генератор, следя за тем, чтобы при любой нагрузке напряжение генератора оставалось неизменным. Для этой цели при каждой величине нагрузки ток возбуждения с помощью сопротивления реостата в цепи возбуждения меняют так, чтобы вернуть напряжение к заданной величине.

а)

б)

Рис.9.1. Принципиальная схема испытания генератора постоянного

тока (а) и общий вид панели стенда (б)

Выключить нагрузку генератора, уменьшить ток возбуждения его до нуля регулировочным реостатом , после чего отключить двигатель.

5. Для снятия внешней характеристики генератора при независимом возбуждении переключение в схеме осуществляется специально предназначенным для этой цели переключателем на стенде. Порядок проведения опыта такой же, как в п. 3.

Контрольные вопросы

1. Как в генераторе постоянного тока происходит преобразование механической энергии в электрическую? Объясните назначение основных элементов конструкции генератора.

2. Что представляет собой характеристика холостого хода? Чем объяснить наличие двух ветвей в характеристике?

3. Как происходит самовозбуждение генератора постоянного тока с параллельным возбуждением? Перечислите условия, которые необходимо выполнить, чтобы генератор возбудился.

4. Как снимается внешняя характеристика генератора постоянного тока и почему она получается различной при независимом и параллельном возбуждении?

5. Объясните вид внешней характеристики генератора с параллельным возбуждением при изменении тока нагрузки от критического до тока короткого замыкания. Можно ли получить этот участок характеристики опытным путем?

6. Почему для поддержания неизменным напряжения на генераторе нужно при увеличении тока нагрузки увеличивать ток возбуждения ( )?