99688

Испытание генератора постоянного тока

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Включается первичный асинхронный двигатель, который вращает ротор испытываемого генератора. При этом частота вращения двигателя равна номинальной частоте вращения генератора. На обмотку возбуждения подается напряжение от независимого источника питания

Русский

2016-10-08

741 KB

5 чел.

Ивановский Государственный Энергетический Университет

Кафедра Электромеханики.

Лабораторная Работа № 1

ИСПЫТАНИЕ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Выполнил: ст.гр. 3-15

Лужбин Д.С.

Проверил:

Караулов В.Н.

Иваново 2003

1. Программа работы

1.1. Записать паспортные данные.

  1.  Для генератора с независимым возбуждением снять и построить:

а) характеристику холостого хода

 E0=f (IB) при n=const=nн  и  Ia=0;

б) нагрузочную характеристику

 U=f (IB) при n=const=nн  и Ia=const=Iн;

в) внешнюю характеристику на понижение напряжения

 U=f(Ia)  при n=const=nн  и IB=const;

г) регулировочную характеристику

 IB =f(Ia)  при n=const=nн  и U=const=Uн.

1.3. Снять и построить внешнюю характеристику на понижение напряжения

 U=f(Ia)  при n=const=nн  и RB=const

для генераторов с различным способом питания обмотки возбуждения:

а) с параллельным возбуждением;

б) смешанным согласным возбуждением;

в) смешанным встречным.

2. Методические указания

К п. 1.1

Паспортные данные

Мощность генератора        РН= 2,7 кВт.

Номинальное напряжение      UН= 230 В.

Номинальный ток       IНОМ =11,7 А.

Номинальная частота вращения     nн= 1450 об/мин.

Сопротивления обмоток при 20 :

суммарное сопротивление обмоток якоря,

дополнительных полюсов и скользящих контактов

между коллектором и щетками     Ra = 12 Ом;

параллельной обмотки возбуждения (шунтовой)  RШ= 190 Ом;

последовательной обмотки возбуждения (сериесной) RС= 0,2 Ом.

Схемы для испытания генераторов с независимым, параллельным и смешанным возбуждением представлены на рис. 1.

          

а)

б)

в)

Рис. 1. Схемы испытания генераторов:  а с независимым возбуждением;

б с параллельным возбуждением; в при смешанном возбуждении

К п. 1.2а  

Примерный вид характеристики холостого хода U=E=f(IB) для генератора с независимым возбуждением представлен на рис. 2. Опытные данные заносятся в табл. 1.

Таблица 1. Характеристика холостого хода E=f(IB) при n=const=nн и Ia=0

Iв,A

0,7

0,54

0,44

0,38

0,3

0,25

0,2

0,61

0,19

0,09

0

0

-0,1

-0,2

-0,25

-0,3

-0,37

-0,4

-0,5

-0,62

-0,7

E0,B

270

240

220

200

170

150

120

255

100

50

10

-10

-50

-100

-130

-150

-180

-200

-220

-250

-270

Рис. 2. Характеристика холостого хода генератора с независимым возбуждением

Опыт холостого хода проводится следующим образом.

  1.  Собирается схема рис. 1,а. Опыт проводится при разомкнутом выключателе Р1 – нагрузка отключена.
  2.  Включается первичный асинхронный двигатель, который вращает ротор испытываемого генератора. При этом частота вращения двигателя равна номинальной частоте вращения генератора.
  3.  На обмотку возбуждения подается напряжение от независимого источника питания (замыкается рубильник Р2).
  4.  Устанавливается такая величина тока возбуждения (регулируется сопротивление реостата в цепи возбуждения), чтобы напряжение на зажимах генератора достигло величины Е= (1,15+1,2)Uн. В табл. 1 записывается первая точка характеристики _ значения напряжения и тока возбуждения.
  5.  В дальнейшем монотонно уменьшается ток возбуждения до нуля и для ряда его промежуточных значений записываются значения напряжения Е=f(IВ) на участке кривой Аа.
  6.  При токе возбуждения, равном нулю (точка «а» характеристики холостого хода), следует отключить питание обмотки возбуждения (отключить рубильник Р2 ) и сменить полярность напряжения питающего обмотку возбуждения, т.е. поменять местами провода, подводящие ток к зажимам Ш1 и Ш2 обмотки возбуждения. Включить питание обмотки возбуждения.
  7.  В дальнейшем следует монотонно увеличивать ток возбуждения до значения, при котором Е= (1,15+1,2).Uн , и для ряда его промежуточных значений записываются значения напряжения Е=f(IВ) на участке кривой аА’.

Поскольку кривая симметрична относительно средней линии ОА, то участок А’aA’ характеристики холостого хода можно не снимать.

К п. 1.2б

Нагрузочная характеристика U=f (IB) имеет такой же характер, как и характеристики холостого хода Е=f (IB), но для генераторов независимого и параллельного возбуждения лежит ниже последней. Опытные данные заносятся в табл. 2.

Таблица 2. Нагрузочная характеристика U=f (IB) при n=const=nн и Ia=const=Iан

IB, А

0,9

0,6

0,47

0,38

0,33

0,28

U, В

250

200

167

145

130

115

Схема включения обмоток генератора при снятии нагрузочной характеристики остаётся прежней (рис. 1,а).

Опыт проводится следующим образом:

  1.  Рубильником Р1 к генератору подключается нагрузочное сопротивление RH.
  2.  Путем регулирования величины нагрузочного сопротивления RH и тока возбуждения устанавливается номинальный ток якоря при напряжении, составляющем (1.1+1.15)Uн. Это будет первая точка нагрузочной характеристики.
  3.  Последующие точки получаются в результате монотонного уменьшения сопротивления нагрузки Rн. При этом номинальное значение тока якоря необходимо поддерживать за счет уменьшения тока возбуждения.

По характеристике холостого хода можно судить о степени насыщения магнитной цепи машины. Сравнение характеристик нагрузочной и холостого хода дает результирующую величину падения напряжения на зажимах генератора при нагрузке. Изменение напряжения происходит вследствие падения напряжения в сопротивлениях обмоток якоря и добавочных полюсов и вследствие размагничивающего действия реакции якоря.


К пп. 1.2в, 1.3

При снятии внешней характеристики генератора с независимым возбуждением схема испытаний остается прежней. Для снятия внешней характеристики генератора при параллельном или смешанном возбуждении собираются соответствующие схемы (рис. 1,б, 1,в) и осуществляется самовозбуждение генератора.

Внешняя характеристика U=f (Iа) показывает, как изменяется напряжение на зажимах генератора при изменении нагрузки. Различают два вида внешних характеристик:

  1.  Внешняя характеристика на понижение напряжения показывает, как изменяется напряжение при переходе от холостого хода к режиму номинальной нагрузки, если при холостом ходе было U=Uн.
  2.  Внешняя характеристика на повышение напряжения показывает, как изменяется напряжение при сбросе нагрузки, если при номинальной нагрузке было U=Uн.

В данной работе снимаются только характеристики на понижение напряжения. Данные опытов по снятию внешних характеристик для различных способов возбуждения заносятся в табл. 3_6. Характеристики снимаются следующим образом.

Первую точку кривой получают, установив режим холостого хода генератора при номинальном напряжении (U=E=Uн ; Iа =0).

Последующие точки получаются в результате подключения нагрузки (замыкается рубильник Р1). Путем монотонного уменьшения нагрузочного сопротивления RH  увеличивают ток в цепи якоря до номинального значения Iа =Iaн. Регулировочное сопротивление RРВ в цепи ОВ не должно регулироваться. При этом при независимом возбуждении генератора ток возбуждения IВ будет постоянным, а при параллельном и смешанном _ изменяться.

Таблица 3.  Внешняя  характеристика  генератора  с  независимым  возбуждением  U=f(Ia) при n=const=nн и RРВ =const

Ia, А

0

4

5,2

7,5

8,8

10

10,8

U, В

230

213

205

190

180

175

170

IВ, А

0,6

0,61

0,62

0,6

0,62

0,61

0,6

Таблица 4. Внешняя  характеристика  генератора  с  параллельным  возбуждением  U=f(Ia) при n=const=nн и RРВ=const

Iа, А

0

2

3

5

5,6

5

4,2

3,8

U, В

230

210

180

150

100

70

50

40

IВ, А

0,6

0,58

0,51

0,4

0,3

0,2

0,15

0,1

Таблица 5. Внешняя характеристика генератора со смешанным согласным возбуждением  U=f(Ia) при n=const=nн и RРВ =const

Iа, А

0

2

5,1

7,8

9,8

11

U, В

230

220

200

180

160

150

IВ, А

Таблица 6. Внешняя характеристика генератора со смешанным встречным  возбуждением  U=f(Ia) при n=const=nн и RРВ =const

Iа, А

0

2

3

2,5

2

1,9

U, В

230

200

110

75

48

31

IВ, А

0,65

0,58

0,3

0,22

0,12

0,1

Самовозбуждение генератора. Осуществляется в режиме ХХ генератора и заключается в появлении напряжения на его зажимах, после того как ротор генератора приведен во вращение с помощью постороннего двигателя. Для осуществления самовозбуждения необходимо уменьшить до минимума величину регулировочного сопротивления в цепи возбуждения RРВ. Если после включения двигателя напряжение на зажимах генератора не возрастает (нет процесса самовозбуждения), то необходимо выключить двигатель и изменить направление тока в обмотке возбуждения (поменять местами провода, подводящие напряжение от зажимов обмотки якоря к зажимам обмотки возбуждения Ш1 и Ш2).

При последующем включении двигателя поле обмотки возбуждения будет усиливать поток остаточного магнетизма, что приведет к возрастанию напряжения на зажимах генератора.

Осуществление согласного или встречного смешанного возбуждения. Собирается схема рис. 1,в. Снимается внешняя характеристика генератора на понижение напряжения. Затем генератор выключается и изменяется направление тока в последовательной обмотке возбуждения (меняются местами провода, подводящие ток к обмотке). После этого вновь снимается внешняя характеристика генератора. При согласном включении последовательной обмотки возбуждения напряжение на зажимах генератора будет больше, чем при встречном.

К п. 1.

Регулировочная характеристика IB =f(IН) показывает, как нужно изменять ток возбуждения при увеличении тока нагрузки IН, чтобы напряжение на зажимах генератора оставалось постоянным, равным номинальному значению. Опытные данные заносятся в табл. 7.

Таблица 7. Регулировочная  характеристика  генератора  с  независимым возбуждением  IB =f(IН) при n=const=nн и U=const=Uн

IН, А

0

3,5

7,7

11,9

IB, А

0,41

0,52

0,67

0,8

Опыт проводится следующим образом.

1. Первую точку кривой получают, установив режим холостого хода генератора при номинальном напряжении (U=E=Uн ; IН =0).

2. Последующие точки получаются в результате подключения нагрузки (замыкается рубильник Р1). Путем монотонного уменьшения нагрузочного сопротивления  RH  увеличивают ток в нагрузке  до номинального  значения IН =IНОМ. При этом ток возбуждения должен регулироваться так, чтобы напряжение на зажимах генератора оставалось постоянным, равным номинальному значению.

3. Обработка результатов экспериментальных исследований

  1.  По данным табл. 1 и 2 построить в одной системе координат характеристики холостого хода и нагрузочную генератора с независимым возбуждением.
  2.  По данным табл. 3_6 построить в одной системе координат внешние характеристики генераторов с различным способом возбуждения.
  3.  По данным табл. 7 построить регулировочную характеристику генератора с независимым возбуждением.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

10983. Однофакторный анализ в системе statistica 6.0. Критерий Кронкхиера 257.69 KB
  ОДНОФАКТОРНЫЙ АНАЛИЗ В СИСТЕМЕ Statistica 6.0 Критерий Кронкхиера Если известно что имеющиеся группы результатов упорядочены по возрастанию убыванию влияния фактора то в таких случаях можно использовать статистику Джонкхиера более чувствительную более мощную против...
10984. Двухфакторный анализ 146.5 KB
  Двухфакторный анализ Бывает что в рамках однофакторной модели влияние интересующего нас фактора не проявляется хотя логические соображения указывают что такое влияние должно быть. Иногда это влияние проявляется но точность выводов о количественной оценке этого вли...
10985. ДВУХФАКТОРНЫЙ АНАЛИЗ В СИСТЕМЕ Statistica 6.0 216.58 KB
  Двухфакторный анализ продолжение ПримерДВУХФАКТОРНЫЙ АНАЛИЗ Исследуем зависимость частоты самопроизвольного дрожания мышц рук тремора от тяжести специального браслета одеваемого на запястье. Полученные результаты приведены в табл.1 причем каждое значение ср
10986. Кластерный анализ 44.7 KB
  Кластерный анализ Если процедура факторного анализа сжимает в малое число количественных переменных данные описанные количественными переменными то кластерный анализ сжимает данные в классификацию объектов. Синонимами термина кластерный анализ являются автомати...
10987. Кластерный анализ. Анализ временных рядов 79.16 KB
  КЛАСТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ПРОДОЛЖЕНИЕ Монотонность Для графического представления процесса объединения все индивиды группы размещаются в соответствующем порядке на оси абсцисс. Последовательность объединений иерархия или дендрограмма требует чтобы каждое объединени
10988. Сглаживание временного ряда (выделение неслучайной компоненты) 98.62 KB
  Сглаживание временного ряда выделение неслучайной компоненты Одной из важнейших задач исследования временного ряда является выявление основной тенденции изучаемого процесса выраженной неслучайной составляющей тренда либо тренда с циклической или/и сезонной ком...
10989. Newton Interpolating Polynomial 76.5 KB
  Newton Interpolating Polynomial Case 1: Constant Polynomial Only one xvalue is given in the table X x1 Y y1 Let P0x be the interpolating polynomial function. Hence P0x1 = y1. It passes through the one point x1y1 given in the table. Hence choose 6.1 Case 2: Linear Polynomial Two xvalues are given in the table ...
10990. Spline Interpolation 87.5 KB
  Spline Interpolation In the previous sections n 1th order polynomials were used to interpolate between n date points. For example for eight points we can derive a perfect seventh order polynomial. This curve would capture all the meanderings at least up to and including seventh derivatives suggested by the points. However there are cases where these functions can lead to erroneous results because of roundoff error and overshoot. An alternative approach is to apply low...
10991. Numerical Integration 156.5 KB
  2. Numerical Integration 2.1. Introduction Numerical integration which is also called quadrature has a history extending back to the invention of calculus and before. The fact that integrals of elementary functions could not in general be computed analytically while derivatives could be served to give the field a certain panache and to set it a cut above the arithmetic drudgery of numerical analysis during the whole of the 18th and 19th centuries. With the invention of automa...