Ю РГТУ Исследование генератора постоянного тока с параллельным (НПИ) возбуждением № 6

Цель работы: изучение конструкции и принципа действия генератора постоянного тока с параллельным возбуждением; исследование рабочих свойств и характеристик генератора опытным путём; изучение характера по­лученных зависимостей.

Программа работы

1.Изучение конструкции, принципа действия генератора с параллель­ ным возбуждением.

2. Сборка схемы исследований.

3. Снятие характеристики холостого хода.

4. Снятие нагрузочной характеристики.

5. Снятие регулировочной характеристики.

6. Снятие внешних характеристик.

7. Обработка результатов исследований.

8. Оформление отчета.

Пояснения к выполнению работы

1. Описание конструкции и принципа действия генератора

Как и все электрические машины, машины постоянного тока являются обратимыми, то есть могут работать как в двигательном, так и в генератор­ном режимах. Конструкция генератора постоянного тока практически не отличается от описанной ранее ( лаб. раб №1 и №2) конструкции двигателей.

Принцип действия генератора с параллельным возбуждением заключа­ется в следующем. Якорь генератора приводится во вращение при помощи приводного двигателя, а на расположенную на главных полюсах обмотку возбуждения подаётся постоянный ток, создающий основной магнитный по­ток генератора. При вращении якоря в магнитном поле, созданным ОВ гене­ратора, в его проводниках индуцируется переменная ЭДС. С помощью меха­нического выпрямителя - коллектора, эта ЭДС выпрямляется и на зажимах обмотки якоря получают постоянное напряжение.

При холостом ходе генератора обмотка якоря не подсоединена к на­ грузке (разомкнута) и напряжение на зажимах генератора равно ЭДС, вычис­ ляемой по формуле (3): Е=с_епФ

При присоединении нагрузки к зажимам генератора по его обмотке якоря потечёт ток. При этом, согласно второму закону Кирхгофа, напряжение на зажимах генератора равно

U=E-I_a£R,(6)

где /_О-2К= 1_а-(К_а+Кд)+Аи_щ;

Re - сопротивление обмотки якоря, Ом;

Яд - сопротивление обмотки дополнительных полюсов, Ом;

А11щ - снижение напряжения на щёточном контакте, В. Ток, протекающий по обмотке якоря, обусловливает возникновение ре­акции якоря, искажающей и ослабляющей поле, созданное обмоткой главных полюсов. При взаимодействии тока обмотки якоря с магнитным потоком главных полюсов возникает электромагнитный момент:

где См-- постоянная, зависящая от конструкции машины. Момент М генератора является тормозным, т.к. он направлен встречно по отношению к вращающему моменту приводного двигателя.

Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением может ра­ботать по принципу самовозбуждения при выполнении следующих условий.:

• наличие в магнитной системе остаточного магнитного потока Ф_ост ;

• согласованное подключение ОВ к выводам ОЯ, при котором сов­ падает направление потоков Ф_ост и Ф^ ;

• сопротивление цепи ОВ должно быть меньше критического;

• частота вращения якоря должна быть больше критической.

2. Схема исследований. Обозначения

Схема для следования генератора постоянного тока с параллельным возбуждением приведена на рис. 11. Принятые на схеме обозначения: Я1, Я2 - выводы обмотки якоря генератора;

Д1, Д2 - выводы обмотки дополнительных полюсов;

Ш1, Ш2 - выводы параллельной (шунтовой) обмотки возбуждения;

CI, С2 - выводы последовательной (сериесной) обмотки возбужде-

ния;

R_Pв , R_H - резисторы в цепи возбуждения и в цепи якоря (R_PB подби­рают с сопротивлением в 5-8 раз больше, чем R_oe. R_H подбирают так, чтобы потребляемая им мощность не менее чем на 25% превышала номинальную мощность генератора);

А1,А2, V- измерительные амперметры и вольтметр;

КМ - магнитный пускатель приводного двигателя;

QF- автоматический выключатель;

SA I, SA2 - выключатели.

Рис. 11. Схема испытаний генератора