ел.маш.лекции.практ.и т.д / МУ_ЕМ_Ч1

5Отримати зовнішню характеристику генератора.

6Отримати регулювальну характеристику генератора.

7Побудувати отримані характеристики генератора по дослідним даним. Провести їх аналіз, пояснити їх вигляд та оцінити властивості ГПС незалежного збудження.

8Оформити звіт по лабораторно-практичній роботі №12 згідно вимог.

Основні теоретичні положення і вказівки по виконанню

Електрична схема випробування ГПС незележного збудження наведена на рис. 12.1. Необхідно зібрати схему випробування.

Отримання х.х.х. Характеристикою холостого хода називається залежність

Ea=f (Ізб) при I = Іа= 0 і п = пн = сопst.,

де Ea – ЕРС якоря, В; Іа – струм якоря, А;

Ізб – струм збудження, А.

Дослід проводиться за схемою рис. 12.1 при розімкнутому вимикачі навантаження QF2. ГПС за допомогою первинного двигуна приводиться в обертання з номінальною швидкістю, що протягом досліду підтримується незмінною. Потенціометром Rзб встановлюється значення струму збудження Ізб=0 і вимірюється ЕРС від потоку залишкового магнетизму Езалиш.. Потім за допомогою потенціометра слід поступово збільшувати струм збудження Ізб = 0 до значення струму Ізб.макс, при якому ЭРС на затискачах генератора буде (1,2...1,3) Uном , При цьому виходить висхідна гілка характеристики холостого ходу. Спадна гілка характеристики знімається шляхом зменшення струму збудження від значення Ізб.макс до Ізб=0. Для побудови характеристики холостого ходу досить зняти 6-8 точок на кожну гілку характеристики. Показання приладів записуються в таблицю 12.1 .

111

Таблиця 12.1 – Експериментальні дані холостого ходу

Висхідна Iзб, А гілка Еа, В

Спадна Iзб, А гілка Еа, В

Отримання характеристики короткого замикання. Характери-

стикою короткого замикання (х.к.з.) називається залежність

Ік=f(Ізб) при U=0 і n=nном=const.,

де Ік – струм короткого замикання, А.

Дослід проводиться за схемою рис. 12.1 при замкнутому накоротко колі обмотки якоря через амперметр, що допускає вимір струму генератора до 1,5Іном. Амперметр у колі збудження вибирається з розрахунку, що при короткому замиканні струм збудження в 10...15 разів менше Ізб. ном. ГПС із замкнутою накоротко обмоткою якоря приводиться в обертання при Ізб = 0. При цьому виміряється струм Ік0, що виникає під дією ЕРС Езал. від потоку залишкового магнетизму. Далі струм Ізб варто поступово збільшувати від нуля до такого значення, коли струм короткого замикання генератора не стане рівним 2Іном. Для побудови характеристики короткого замикання досить зняти 3...4 точки. Дані досліду заносяться в таблицю 12.2.

Таблиця 12.2 – Експериментальні дані короткого замикання

Iзб. А

Iк. А

Отримання зовнішніх характеристики ГПС. Зовнішньою ха-

рактеристикою ГПС незалежного збудження називається графічна залежність:

U = f(I) при Ізб = соns.t та n= пном = соnst.

де I – струм навантаження, А.

112

нав.

Зовнішня характеристика отримується за схемою рис. 12.1 у наступній послідовності. Початку вмикається первинний двигун і замикається автоматичний вимикач QF1 незалежного джерела збудження і QF2 навантаження R . Після цього движок потенціометра встановлюється в середнє положення і по обмотці збудження генератора потече деякий струм збудження. Далі змінюючи струм навантаження за допомогою реостата Rнав і струм збудження визначається номінальне значення струму збудження Iзб=Iзб.ном., що забезпечується при номінальному струмі навантаження І=Іном напругу на затискачах генератора рівне номінальному U =Uном . Далі підтримуючи Iзб= соnst. Збільшують струм навантаження до І=1,2 Іном і вимірюють величину напруги U. Після цього генератор поступово розвантажують до холостого ходу (І=0). При цьому обов’язково контролюється напруга U генератора. Всього знімається 5-6 точок. Дані вимірів заносяться до таблиці 12.3.

Таблиця 12.3 – Експриментальні дані для отримання зовнішніх характеристик ГПС

Iзб=Iзб.ном=____А

U, В

I, А

Отримання регулювальної характеристики генератора ГПС не-

залежного збудження. Регулювальна характеристика ГПС являє собою залежність

Ізб. = f(I) при U =Uном = соnst .і п =пном = соnst.

Дослід проводиться за схемою рис. 12.1.

В режимі холостого ходу (І=0) на затискачах збудженого генератора встановлюється шляхом зміни струму збудження Ізб. номінальна напруга U0=Uном і записуються показання приладів.

Підтримуючи напругу на затискачах незмінною і рівною номінальному значенню U=Uном=соnst, слід поступово збільшувати навантаження генератора від холостого ходу до значення струму I=1,2Iном. Рекомен-

113

дується знімати 5…6 точок характеристики. Дані вимірювальних приладів записуються в таблицю 12.4.

Таблиця 12.4 – Експериментальні дані для отримання зовнішніх характеристик ГПС

Uном=___В=соnst

Ізб. А,

І, А

Обробка дослідних даних. За даними таблиць 12.1 і 12.2 необхідно побудувати х.х.х. та х.к.з. ГПС незалежного збудження, за якими визначаються Езал. та Ік.0 при Ізб=0.

За даними таблиць 12.3 і 12.4 необхідно побудувати зовнішню та регулювальну характеристики ГПС.

Також необхідно визначити і порівняти величину зміни напруги при номінальному навантаженні генераторів паралельного та змішаного збудження

U			U	0	U		í î ì
	%				U
						0

100%

,

(12.1)

Визначити зміну струму збудження по формулі:

де

		²			² çá.í ² çá.0	100% ,
			çá.í %
				² çá.0
² çá 0%	- струм збудження в режимі холостого ходу при U0						U
² çá.í %	-	струм збудження	при номінальному навантаженні
U Uí		³ ² ²í .

í

î

ì

;

генератора

114

= 220 В

QF1

	R
	зб
PА1
А
Н1	Н2

	М1
Я1	G	Я2
PА2	PV1
А	V

QF2

Rнав

~3, 50Гц, 220 В
А	В	С
		QF3
		FU

ІР

КВ

M	М2

Рисунок 12.1 – Схема дослідження ГПС незалежного збудження

115

Оформлення звіту

Звіт по лабораторно-практичній роботі № 12 повинен містити:

1Електричну схему випробування ГПС незалежного збудження.

2Данні дослідів зведені до таблиць 12.1-12.4.

3Характеристики ГПС: характеристику холостого ходу, характеристику короткого замикання, зовнішня та регулювальна.

4 Привести значення Езал. ; Ік.0 ; U% і Ізб.%.

5Висновки по роботі з зазначенням основних властивостей ГПС незалежного збудження.

6Технічні характеристики ГПС та приладів, що використовувалися в дослідах.

7Аналіз отриманих результатів.

Контрольні питання

1Назвіть основні елементи конструкції. Що називається індуктором та якорем ГПС?

2Пояснити принцип дії ГПС.

3Пояснити, як розрізняють генератори постійного струму за способом збудження?

4Привести принципову електричну схему ГПС незалежного збудження.

5Навести і пояснити характеристику холостого ходу ГПС та характеристику короткого замикання ГПС.

6Навести і поснити зовнішню характеристику ГПС та регулювальну характеристику ГПС незалежного збудження.

7Пояснити, що називається зміною напруги ГПС? Приблизна величина U% в ГПС незалежного збудження.

8Пояснити, що називається зміною струму збудження ГПС? Приблизна величина Ізб.%. в ГПС незалежного збудження.

9Пояснити методику отримання основних характеристик ГПС: х.х.х., х.к.з., зовнішньої та регулювальної.

116

Лабораторно-практична робота № 13

ВИПРОБУВАННЯ ГЕНЕРАТОРІВ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ПАРАЛЕЛЬНОГО ТА ЗМІШАНОГО ЗБУДЖЕННЯ

Мета роботи: Придбання практичних навиків зборки електричних схем включення ГПС паралельного і змішаного збудження і отримання дослідним шляхом зовнішніх та регулювальних характеристик генераторів, що визначають їх властивості.

Завдання на самопідготовку до роботи

1Підготовити по рекомендованій літературі [1. с. 186 – 195, 5. с. 318

– 325, 6. с. 439 - 454] матеріали, що стосуються будови і принципу самозбудження та роботи ГПС паралельного та змішаного збудження, а також схем їх включення, статичних характеристик і властивостей ГПС паралельного і змішаного збудження в сталих режимах роботи.

2Ознайомитися з методикою отримання зовнішніх і регулювальних характеристик ГПС паралельного та змішаного збудження.

3Підготувати матеріали для оформлення звіту по лабораторнопрактичній роботі №13 для запису, обробки дослідних даних і побудови характеристик генераторів.

Програма роботи

1Ознайомитись з робочим місцем, обладнанням та приладами стенда для випробувань. Записати паспортні дані генератора та приводного двигуна. Визначити номінальний струм ГПС.

2Зібрати електричну схему для випробування ГПС паралельного збудження і зняти зовнішню та регулювальну характеристики генератора.

117

3 Зібрати електричну схему для випробування ГПС змішаного збудження, перевірити согласність включення обмоток збудження генератора.

4Отримати зовнішню та регулювальну характеристики ГПС змішаного збудження.

5Побудувати зовнішні і регулювальні характеристики генераторів за дослідними даними.

6Провести аналіз характеристик, пояснити їх вид та оцінити властивості ГПС паралельного та змішаного збудження.

7Оформити звіт по лабораторно-практичній роботі №13 згідно вимог.

Основні теоретичні положення і вказівки по виконанню

Електрична схема випробування ГПС паралельного збудження наведена на рис. 13.1. Після збирання схеми генератора, увімкнути первинний двигун і переконатися по приладам, що генератор збудився. Якщо при зібраній схемі генератор не збуджується, прийняти міри, що забезпечують самозбудження генератора.

Отримання зовнішніх характеристик ГПС паралельного збудження. Зовнішньою характеристикою ГПС паралельного збудження називається залежність:

U = f(I) при Rзб = соnst та n= пном = соnst.

Зовнішня характеристика отримується за схемою рис. 13.1 у наступній послідовності. Спочатку дослідним шляхом визначається опір у колі збудження, при якому струм збудження генератора дорівнює номінальному Iзб =Iзб.ном. З цією метою збуджений генератор навантажується за допомогою навантажувального реостата Rнав до номінального струму І=Іном при номінальній напрузі і номінальній швидкості обертання. Опір, що одержано при цьому, Rзб. у процесі отримання зовнішньої характеристики залишається незмінним.

118

~3, 50Гц, 220 В

			А	В	С
Ш1		Ш2			QF3
			R
PА1			зб
					FU
А
Я1	G	Я2	М1
PА2	PV1				ІР
А	V
		QF2			КВ
R					М2
нав				M

Рисунок 13.1 – Схема дослідження ГПС паралельного збудження

		~3, 50Гц, 220 В
		А В С
		QF3
Ш1	Ш2
PА1	Rзб	FU
А

	Я1		Я2	М1
		G
				ІР
PА2	PV1	С1	С2
	V

А		КВ
	QF2	М2

M

Rнав

Рисунок 13.2 – Схема дослідження ГПС змішаного збудження

119

Після цього генератор варто завантажити до струму І=1,5Іном. , а потім, розвантажуючи генератор до холостого ходу, робити виміри напруги і струму через рівні інтервали струму навантаження. Усього знімається 5...6 точок зовнішньої характеристики. Дані вимірів заносяться в таблицю 13.1.

Таблиця 13.1 – Експериментальні дані для побудови зовнішніх характеристик ГПС паралельного збудження

Rзб.= сопst.

U, В

I, А

Отримання регулювальної характеристики ГПС паралельного збудження. Регулювальна характеристика ГПС являє собою залежність

Ізб. = f(I) при U =Uном = сопst. і п =пном= сопst.

Дослід проводиться за схемою рис. 13.1. У режимі холостого ходу на затискачах збудженого генератора встановлюється шляхом зміни струму збудження Ізб. номінальна напруга U0=Uном і записуються показання приладів, потім, підтримуючи напругу на затискачах незмінною і рівною номінальному значенню, слід поступово збільшувати навантаження генератора від холостого ходу до значення струму I=1,2Iном. Рекомендується знімати 5…6 точок характеристики. Дані показань вимірювальних приладів записуються в таблицю 13.2.

Таблиця 13.2 – Експериментальні дані для побудови регулювльної характеристики ГПС паралельного збудження

Ізб.,А

І,А

Електрична схема для випробування ГПС змішаного збудження приведена на рис. 13.2. Зібрати схему ГПС. Ввімкнути первинний двигун і переконатися по приладам, що генератор збудився. Якщо при зібраній схемі генератор не збуджується, прийняти міри, що забезпечують са-

120