Условие.

К генератору постоянного тока независимого возбуждения при неизменной угловой скорости подводится механическая мощность равная 7,0 кВт. Генератор развивает электродвижущую силу равную 300 В. Сопротивление обмотки якоря генератора (включая сопротивление щёток) равно 1,5 Ом. Сопротивление цепи возбуждения генератора равно 270 Ом. На зажимы цепи возбуждения подаётся напряжение равное 270 В.

К генератору подключена нагрузка сопротивлением 13,5 Ом с помощью идеальной линии электропередачи. Потери мощности в механической системе генератора составляют 1,5 % от подводимой к валу мощности. Потери мощности в магнитопроводе генератора составляют 3,0 % от подводимой к валу мощности. Добавочные потери составляют 0,1 % от подводимой к валу мощности.

Задание.

Составить расчётные схемы якорной цепи с нагрузкой и цепи возбуждения.

Определить: силу тока в якорной цепи; мощность, развиваемую генератором; потери мощности в обмотке якоря; силу тока в цепи возбуждения; потери мощности в цепи возбуждения; потери мощности в механической системе; потери мощности в магнитопроводе; суммарные потери мощности в генераторе; мощность, отдаваемую генератором в сеть (мощность нагрузки); электрический коэффициент полезного действия генератора; коэффициент полезного действия генератора как электромеханического преобразователя; электроэнергию, которую потребит нагрузка за 100 ч.

Построить в масштабе по двум точкам внешнюю характеристику генератора.

Алгоритм выполнения задания.

1. Составить расчётную схему, состоящую из якорной цепи и цепи возбуждения.

2. Определить силу тока в якорной цепи.

3. Определить мощность, развиваемую генератором.

4. Определить потери мощности в обмотке якоря.

5. Определить силу тока в цепи возбуждения.

6. Определить потери мощности в цепи возбуждения.

7. Определить потери мощности в механической системе.

8. Определить потери мощности в магнитопроводе

9. Определить добавочные потери мощности в генераторе.

10. Определить суммарные потери мощности в генераторе.

11. Определить мощность, отдаваемую генератором в сеть (мощность нагрузки).

12. Определить электрический коэффициент полезного действия генератора.

13. Определить коэффициент полезного действия генератора как электромеханического преобразователя.

14. Определить электроэнергию, которую потребит нагрузка за 100 ч.

15. Рассчитать и построить внешнюю характеристику генератора.

Пример выполнения задания.

1 . Составляем расчётную схему, состоящую из якорной цепи и цепи возбуждения:

2. Определяем силу тока в якорной цепи:

.

3. Определяем мощность, развиваемую генератором:

.

4. Определяем потери мощности в обмотке якоря:

.

5. Определяем силу тока в цепи возбуждения:

.

6. Определяем потери мощности в цепи возбуждения:

.

7. Определяем потери мощности в механической системе:

.

8. Определяем потери мощности в магнитопроводе:

.

9. Определяем добавочные потери мощности в генераторе:

.

10. Определяем суммарные потери мощности в генераторе:

.

11. Определяем мощность, отдаваемую генератором в сеть (мощность нагрузки):

.

12. Определяем электрический коэффициент полезного действия генератора:

.

13. Определяем коэффициент полезного действия генератора как электромеханического преобразователя:

.

14. Определяем электроэнергию, которую потребит нагрузка за 100 ч:

.

15. Рассчитываем и строим внешнюю характеристику генератора:

U = Е – R_яI_я = 300 – 1,5I_я.

U, В	300	270
Iя , А	0	20