Описание лабораторной установки. Лабораторная установка, на которой проводится испытание генератора, состоит из механически соединенных генератора постоянного тока с параллельным возбуждением

Лабораторная установка, на которой проводится испытание генератора, состоит из механически соединенных генератора постоянного тока с параллельным возбуждением и трехфазного асинхронного двигателя Д. Электрическая схема установки изображена на рис. 5.2. Здесь Я₁ и Я₂ – зажимы обмотки якоря; Д₁ и Д₂ – зажимы обмотки дополнительных полюсов;
Ш₁ и Ш₂ – зажимы обмотки возбуждения; В – выключатель автономной нагрузки. Вольтметр V показывает напряжение на зажимах генератора, амперметр А₁ – ток в цепи якоря и амперметр А₂ – ток в цепи возбуждения.

Содержание работы и порядок её выполнения

Приступая к выполнению лабораторной работы, необходимо ознакомиться с рабочим местом, со схемой лабораторной установки и собрать электрическую схему соединений. По схеме соединения (см. рис. 5.2) следует найти на рабочем месте все входящие в неё машины, аппараты и приборы и составить таблицу, указав номинальные данные и параметры каждого элемента схемы.

Для пуска генератора необходимо нажать кнопку «Пуск» магнитного пускателя. Асинхронный двигатель приведет во вращение якорь генератора, в котором при отключенном выключателе В₁ за счет потока остаточного намагничивания появится небольшая ЭДС, которую покажет вольтметр V. Дальнейшее возбуждение генератора осуществляется путем постепенного выведения реостата R_B при включенном выключателе В. Если при включении В₁ ЭДС, показываемая вольтметром, не увеличивается, а наоборот, уменьшается, то это значит, что создаваемый током возбуждения магнитный поток направлен навстречу потоку остаточного намагничивания. В таком случае необходимо изменить направление тока . С этой целью меняют местами провода, присоединенные к зажимам обмотки возбуждения, после чего приступают к снятию характеристик генератора.

1. Снятие характеристик холостого хода. Записать в табл. 5.1 величину при выключенном выключателе В₁. Включить В₁ и показания вольтметра и амперметра занести в таб. 5.1 (реостат R_В полностью введён). Постепенно выводя реостат R_В, записать в табл. 5.1 значения тока возбуждения и ЭДС якоря генератора Е примерно через каждые 15…20 В. Доведя ЭДС до величины, равной 1,25 , снять ту же характеристику в обратном направлении, снижая ЭДС якоря ступенями через каждые 15…20 В до полного выведения реостата R_В.

При снятии как восходящей, так и нисходящей ветви характеристики холостого хода изменение тока возбуждения должно происходить все время в одном направлении, а именно: по восходящей ветви – в сторону повышения, а по нисходящей – в сторону понижения. Если случайно движок реостата R_В будет переведен дальше, чем это необходимо для получения степени ЭДС, равной 15…20 В, следует записать ту точку, которая получилась и ни в коем случае не передвигать движок реостата в обратном направлении.

2. Снятие внешней характеристики.При разомкнутой внешней цепи возбудить генератор до Е = 1,25 . Подключить к генератору реостат нагрузки R_Н и установить номинальный режим его работы: , . При этом необходимо воздействовать как на реостат нагрузки, регулирующий в основном , так и на реостат в цепи возбуждения, регулирующий в основном ЭДС и напряжение генератора U. Соответствующее этому режиму сопротивление реостата R_В при снятии внешней характеристики в дальнейшем не следует изменять.

Установить с помощью R_Н режим холостого хода ( ) и снять показания приборов, записав их в табл. 5.2. Выводя постепенно реостат RН, повышать ток якоря генератора ступенями через 2–3 А. Записать в
табл. 5.2 величины тока якоря , соответствующие им величины напряжения и величины тока возбуждения. При этом обязательно должна быть снята точка максимального тока якоря , после которой ток якоря, несмотря на дальнейшее уменьшение сопротивления реостата R_Н, будет не увеличиваться, а уменьшаться. Снимать внешнюю характеристику генератора следует до его полного короткого замыкания.

3. Снятие регулировочной характеристики.При холостом ходе генератора установить ЭДС якорной обмотки до и записать в табл. 5.3 соответствующее значение тока возбуждения . Включить внешнюю цепь генератора и с помощью реостата R_H повышать ток ступенями через 2 А.

На каждой ступени доводить напряжение на зажимах генератора до путем увеличения с помощью реостата R_B тока возбуждения . Характеристику снимать до . Данные измерений занести в табл. 5.3.

Содержание отчета

В отчете должна быть представлена рабочая схема соединений с таблицей номинальных значений и заводских номеров всех входящих в нее машин, аппаратов и приборов.

Результаты испытаний должны быть приведены в виде таблиц и графиков, построенных по данным табл. 5.1–5.3. В кратких выводах по работе следует проанализировать полученные характеристики и дать оценку результатам.

Для номинального режима работы , Пользуясь формулой

и данными регулировочной характеристики, рассчитать КПД.

Здесь – суммарные потери мощности; P₂ – полезная мощность,

;

Магнитные и механические потери не зависят от величины нагрузки , а также от величины сопротивления якорной цепи , значения которых приведены на рабочем месте. Электрические потери в контактах между щетками и коллектором составляют . Величину падения напряжения необходимо принять равной 1 В, добавочные потери при номинальной нагрузке равными
1 % от P₁.

Контрольные вопросы

1. Объяснить конструкцию и принцип действия машины постоянного тока.

2. Каковы условия самовозбуждения генератора параллельного возбуждения? Объяснить процесс самовозбуждения и характеристику холостого хода генератора.

3. Как объясняется внешняя характеристика генератора?

4. Как можно обеспечить постоянство напряжения генератора при изменении тока нагрузки? Пояснить вид регулировочной характеристики.

5. Как определяется КПД генератора?