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

8484. Философия и техника 185 KB
  Философия и техника Техника как область человеческой деятельности с давних пор привлекает к себе внимание философов. Мыслители Древней Греции и Рима, эпохи Возрождения, нового времени обращались к рассмотрению теоретических и философских проблем тех...
8485. Ответы по философии. Место философии в системе знаний о природе и человеке 198 KB
  Сущность и предмет философии. Место философии в системе знаний о природе и человеке. Философия - это особая форма общественного сознания и познания мира, вырабатывающая систему знаний об основаниях и фундаментальных принципах человеческого быти...
8486. Доктрина Оптимального Строя 83 KB
  Доктрина Оптимального Строя История цивилизаций - это история войн, междоусобиц, революций. Воинская доблесть, умение побеждать, храбрость, патриотизм - безусловно, достоинство Нации, и мы по праву гордимся своими Героями. Но нет, и...
8487. Философия. Определение предмета философии как проблема 57.56 KB
  №1 Определение предмета философии как проблема Ф. возникает в Индии и Китае (12-8 в. до н.э.). Форму самостоятельного знания принимает в греческой ф. С 6 в. до н.э. ф. выделяет себя как знание о первоначалах бытия. Рефлексия - способ объяснения быти...
8488. Современная концепция брендинга 2.68 MB
  Современная концепция брендинга. Современная концепция брендинга Четыре уровня качества бренда Классификация брендов Преимущества брендов Современная концепция брендинга. Новая концепция брендинга основывается на марочном вид...
8489. Поперечная рама стального каркаса здания 1.09 MB
  Поперечная рама стального каркаса здания Задание на курсовой проект Стальной каркас производственного здания Запроектировать поперечную раму стального каркаса одноэтажного здания по следующим исходным данным: длина здания L = 78 м...
8490. Автоматизированные информационные системы в экономике 2.03 MB
  Учебно-методическое пособие Автоматизированные информационные системы в экономике предназначено для студентов экономических специальностей высших учебных заведений. Рассматриваются информационные процессы в экономике, их состав и особенности функцио...
8491. Расчет электрических фильтров 2.56 MB
  Расчет электрических фильтров В задании предусмотрен расчет полосового фильтра для выделения главного лепестка спектра периодических радиоимпульсов. Фильтр рассчитывается в двух вариантах: пассивный LC-фильтр и активный RC-фильтр. Задание составлено...
8492. Программирование микроконтроллеров MCS-51 1007.5 KB
  Программирование микроконтроллеров MCS-51 Приведены технические характеристики и функциональные возможности популярных микроконтроллеров семейства MCS-51, выпускаемых ведущими компаниями мира. Рассмотрены особенности программной модели микроконтролл...