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

32248. Скользящая опалубка 47.5 KB
  Основными элементами скользящей опалубки являются щиты домкратные рамы рабочий пол подвесные подмости домкратные стержни устанавливаемые по оси стен домкраты.Домкратные рамы являются основными несущими элементами на них устанавливают щиты опалубки которые воспринимают давление бетонной смеси. На домкратные рамы устанавливают домкраты которые опираясь на стержни поднимают всю конструкцию опалубки. Щиты опалубки устанавливают так чтобы расстояние между ними увеличивалось книзу образуя конусность в пределах высоты щитов или 5 7 мм на...
32249. Подъемно-переставная опалубка 21 KB
  Наружные и внутренние шиты опалубки закрепляют на подъемной головке которая устанавливается и поднимается по шахтоподъемнику. На подъемной головке закрепляют также рабочую площадку подвесные леса бункера для бетонной смеси лебедку лифтов и тепляк с юбкой тепляка. Щиты соседних ярусов закрепляют с помощью поперечных накладок.
32250. Объемно-переставная опалубка 49 KB
  Опалубка состоит из пространственных секций Побразной формы которые при соединении образуют туннели опалубки на квартиру или во всю ширину здания. Секции опалубки имеют переменную ширину в зависимости от принятого шага стен и различную длину. Бетонную смесь укладывают между туннелями опалубки для образования стен и на секции при бетонировании перекрытий. При демонтаже секции опалубки как бы сжимаются для чего сдвигают внутрь забетонированного туннеля боковые щиты опалубки щиты стен перемещают вниз горизонтальный щит перекрытий.
32251. Катучая опалубка 28.5 KB
  Каждый блок катучей опалубки состоит из нескольких металлических рам смонтированных на тележках передвигаемых на рельсах. Внешний контур металлических ферм и опалубки должен строго соответствовать очертанию бетонируемых конструкций.Применение подъемнокатучей опалубки снижает стоимость железобетонных работ по устройству покрытия здания на 20.Использование катучей опалубки прямоугольного сечения вдвое ускорило производство работ и позволило снизить трудоемкость 1 м3 железобетонных работ на 046 чел.
32252. ТЕХНОЛОГИЯ МОНТАЖА БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ Возведение зданий с каркасом рамного типа 50 KB
  В производственных зданиях вместо мостовых кранов устанавливают один или два многоопорных подвесных крана грузоподъемностью по 3050 т передвигающихся вдоль пролета по монорельсовым путям подвешенным в узлах нижнего пояса ригеля. В связи с большими постоянными и подвижными нагрузками конструктивное решение ригеля принимают аналогично тяжелым мостовым фермам с поясами и решеткой из двухступенчатых Нобразных сечений. При пролетах более 50 м масса стропильной конструкции ригеля достигает 60 т и более монтаж ее может быть выполнен либо...
32254. Монтаж стальных конструкций укрупненными блоками 63 KB
  Высота конструкций центрального блока доменной печи доходит до 70 м при массе стальных конструкций сконструированных на сравнительно небольшой площади до 5000 т и более. Монтаж таких конструкций может быть выполнен либо частями с применением временных промежуточных опор либо целиком укрупненными блоками. Укрупнительную сборку стальных конструкций выполняют на строительной площадке если целесообразно собрать монтажный блок из нескольких элементов до подъема и полнее использовать грузоподъемность монтажного крана.
32255. Возведение зданий с перекрестно-стержневыми покрытиями 628 KB
  Структурные плитыграни собирали на стройплощадке из отдельных короткомерных стержневых трубчатых элементов поставляемых на стройку в пакетах. Перемещать отдельные грани из предмонтажного положения в проектное предлагалось по рельсовым направляющим уложенным на монтажной площадке и опорахпилонах. Грани покрытия монтировали с помощью двух кранов ДЭК50 и одного крана СКГ100. При монтаже структурных граней ПР1 ПР2 ПР3 основания каждой грани стропили по линии расположения опорных узлов за две точки к кранам ДЭК50 и крану...
32256. Монтаж зданий с арочными и купольными покрытиями 862.5 KB
  Наиболее часто проектируют арки следующих статических схем: с затяжкой воспринимающей усилие горизонтального распора благодаря которой колонны здания воспринимают только вертикальные нагрузки; двух либо трехшарнирные передающие вертикальные нагрузки и распор на железобетонные фундаменты. Число временных опор зависит от пролета арки объемнопланировочного решения не всегда есть возможность установки опор в любом месте и имеющегося монтажного оборудования. Минимальное количество монтажных элементов будет достигнуто в том случае если...