Программа работы

1. Снять внешнюю характеристику ГПТ параллельного возбуждения.

2. Снять характеристику холостого хода ГПТ при независимом возбуждении.

3. Снять внешнюю характеристику ГПТ независимого возбуждения.

4. Снять регулировочную характеристику ГПТ независимого возбуждения.

5. Обработать результаты экспериментов и составить отчет по работе.

1. Внешняя характеристика ГПТ параллельного возбуждения

Внешняя характеристика представляет собой зависимость напряжения от тока якоря: U_я = f(I_я) при регулировочном сопротивлении r_рг = 0 и постоянной частоте вращения якоря: n = const. Характеристика снимается на понижение напряжения. Принципиальная схема опыта показана на рис. 1, на лабораторном стенде она реализуется схемой, представленной на рис. 2.

Рис. 1. Принципиальная схема для снятия внешней характеристики ГПТ параллельного возбуждения

Асинхронный двигатель силового модуля клеммами Al, B1, C1 подключается перемычками к клеммам А, В, С модуля питания через автомат QF2. Обмотка возбуждения LM подключается непосредственно на зажимы якоря генератора: клемма XS13 машины постоянного тока силового модуля соединяется с клеммой XS9 этого же модуля, а клемма XS10 с клеммой XS14.

Для измерения напряжения якоря U_я и тока якоря I_я используются приборы PV1 и РА1 измерительного модуля.

Текущее значение скорости на валу n можно наблюдать на светодиодном индикаторе силового модуля.

В якорную цепь ДПТ вводятся последовательно соединенные сопротивления RP1 и RP2 модуля добавочных сопротивлений № 2.

Опыт снятия внешней характеристики генератора параллельного возбуждения проводится в следующей последовательности. Установите переключатель SA1 в положение «∞». Включением автоматов QF1 и QF2 генератор приводится во вращение при отключенной нагрузке, и контролируется напряжение на зажимах генератора. Если генератор не возбудился, то это означает, что магнитный поток, создаваемый током обмотки возбуждения, направлен навстречу потоку остаточной индукции и следует переключить перемычки в клеммах XS13 и XS14 машины постоянного тока силового модуля при отключенных автоматах QF1 и QF2.

Напряжение генератора при токе нагрузки I _нагр = I_я = 0 занесите в табл.1.

Таблица 1

Uя
Iя	0

Включите автоматы QF1 и QF2 и переведите переключатель SA1 модуля добавочных сопротивлений №1 в положение «1200». Затем изменяйте ток нагрузки до 1,25I_ян переключателем SA1, данные опыта занесите в табл. 1 и постройте внешнюю характеристику генератора параллельного возбуждения.

Внимание! Не переводить SA1 в положение «0».

2. Характеристика холостого хода ГПТ

Эта характеристика представляет собой зависимость электродвижущей силы якоря генератора от тока в обмотке возбуждения: Е_я = f(i_в) при токе якоря I_я = 0 и при постоянной частоте вращения якоря n = const и снимается для ГПТ независимого возбуждения согласно принципиальной схеме рис. 3. На рис. 4 представлена схема, собираемая на лабораторном стенде.

Рис. 3. Принципиальная схема опыта холостого хода генератора независимого возбуждения

К клеммам A1, B1, C1 асинхронного двигателя в силовом модуле подается напряжение от клемм А, В, С модуля питания через автомат QF2.

Регулируемое напряжение постоянного тока подается в обмотку возбуждения LM машины постоянного тока силового модуля от модуля автотрансформатора. Для этого на клеммы XS1 и XS2 модуля автотрансформатора подается напряжение ~220 В от модуля питания. Клемма XS5 модуля автотрансформатора соединяется с клеммой XS14 обмотки возбуждения LM. Клемма XS5 модуля автотрансформатора соединяется с клеммой XS13 обмотки возбуждения LM.

В якорную цепь двигателя постоянного тока (ДПТ) вводится сопротивление модуля добавочных сопротивлений № 1 (клеммы XS1, XS2 и XS4, XS5 этого модуля соединяются с клеммами XS10 и XS9 силового модуля соответственно).

Для измерения напряжения якоря U_я, тока якоря I_я ДПТ используются приборы PV1 и РА1 модуля измерительного.

Текущее значение скорости на валу n можно наблюдать на светодиодном индикаторе силового модуля.

Для снятия характеристик генератора независимого возбуждения переключатель SA1 модуля добавочных сопротивлений № 1 установите в положение «∞», затем включением автоматов QF1 и QF2 приведите во вращение генератор постоянного тока и при i_в = 0 измеряйте напряжение от потока остаточной индукции (на экране монитора или прибором PV1 модуля измерительного). Данные заносите в табл. 2.

Включите переключатель SA1 модуля автотрансформатора, ручкой автотрансформатора установите номинальное напряжение возбуждения 220 В.

Изменяя ток возбуждения поворотом ручки автотрансформатора (изменение напряжения возбуждения), следите за показаниями прибора PV1. Данные опыта занесите в табл. 2.

Таблица 2

Iв	0
Uя

Рис. 4. Схема для снятия характеристик ГПТ независимого возбуждения

По данным опыта постройте характеристику холостого хода и определите степень насыщения магнитной цепи ГПТ при номинальной ЭДС:

,

где U_н – номинальное напряжение; R_я – сопротивление цепи якоря, дано в приложении 1, табл. П1.1.

Коэффициент насыщения К_μ определяется отношением отрезков АС и АВ (рис. 5):

К_μ = АС/АВ,

где АС – магнитодвижущая сила (МДС) всей магнитной цепи; АВ – МДС воздушного зазора.

При К_μ < 1,2 магнитная цепь слабо насыщена, при К_μ = 1,21,35 – умеренно насыщена и приК_μ > 1,35 – сильно насыщена.

Рис. 5. Определение коэффициента насыщения магнитной цепи

3. Внешняя характеристика ГПТ независимого возбуждения

Эта характеристика U_я = f(I_я) снимается на понижение напряжения при постоянном токе возбуждения I_в = const. Принципиальная схема снятия внешней характеристики дана на рис. 6, которая на лабораторном стенде реализуется схемой рис. 4.

Рис. 6. Принципиальная схема снятия внешней характеристики ГПТ независимого возбуждения

Чтобы сравнить внешние характеристики ГПТ параллельного и независимого возбуждения нужно, чтобы они выходили из одной точки, т.е. при I_я = 0 напряжение U_я были одинаковыми. Ручкой модуля автотрансформатора, изменяя выходное напряжение автотрансформатора, установите такой ток возбуждения, при котором U_я было бы равно напряжению генератора параллельного возбуждения при I_я = 0 (табл. 2) и этот ток возбуждения необходимо поддерживать постоянным. Далее, изменяя переключателем SA1 модуля добавочных сопротивлений № 1 сопротивление в сторону уменьшения, увеличивайте ток нагрузки или ток генератора от I_я = 0 до I_я = 1,25I_ян. Данные опыта заносите в табл. 3.

Внимание! SA1 не выводить в положение «0».

Таблица 3

Uя								Iв = const
Iя	0

После окончания опыта отключите автоматы QF2, QF1.

4. Регулировочная характеристика ГПТ независимого возбуждения

Эта характеристика представляет зависимость i_в = f(I_я) при U_я = const и п = const. Опыт проводится по схеме рис. 4.

Установите ручку автотрансформатора в крайнее положение против часовой стрелки (положение «0»). Переключатель SA1 модуля добавочных сопротивлений № 1 установите в положение «∞», что обеспечивает холостой ход генератора.

Плавно вращая ручку автотрансформатора, установите U_я, которое было при номинальном токе I_ян при снятии внешней характеристики (табл. 3). Эту точку заносите в табл. 4.

Изменяя положение переключателя SA1 модуля добавочных сопротивлений № 1 от положения «∞» в сторону уменьшения, увеличивайте ток якоря, сохраняя при этом напряжение генератора, которое было получено при холостом ходе генератора (табл. 4). Это достигается увеличением тока возбуждения вращением ручки автотрансформатора по часовой стрелке. Данные опыта заносите в табл. 4.

Внимание! SA1 не выводить в положение «0». Напряжение обмотки возбуждения не устанавливать выше 220 В.

Таблица 4

Iя	0							Uя = const
iв

После проведения опыта отключите автоматы QF2, QF1.