1. Обсяг роботи

   1. Випробувати генератор паралельного збудження (послідов­на обмотка відключена): зняти і побудувати характеристику хо­лостого ходу при самозбудженні; визначити дослідним і розрахун­ковим шляхом критичний опір кола паралельної обмотки збуджен­ня R ; зняти і побудувати навантажувальну, зовнішню та регу­лювальну характеристики генератора.

   2. Випробувати генератор змішаного збудження: зняти і по­

   3. будувати навантажувальну, регулювальну та зовнішню харак­теристики при згідному і зустрічному вмиканні послідовної об­мотки збудження.

   4. Порівняти навантажувальні, зовнішні і регулювальні ха­рактеристики генераторів паралельного та змішаного збудження.

   5. Побудувати зовнішню характеристику генератора пара­лельного збудження за характеристикою холостого ходу і харак­теристичним трикутником. Порівняти з дослідною.

   6. Оформити звіт по роботі.

2. Вказівки до виконання роботи

   1. Схема для випробування генератора паралельного збуд­ження зображена на рис. 2.1 (послідовну обмотку збудження по­трібно відключити).

   2. Генератор приводиться в обертання синхронним двигуном, що вмикається в мережу змінного трифазного струму. Після пуску двигуна необхідно за показниками тахометра переконатися в тому, що ротор двигуна досяг підсинхронної частоти обертання

   3. ( приблизно 0,95w_h), після чого подати живлення в коло збудження двигуна і за допомогою ре­остата встановити номінальне значен­ня струму збуд­ження. Самозбуд­ження генератора перевіряють за по­казниками вольт­метра й ампермет­ра в колі збуджен­ня. Якщо вольтметр показує залишкову напругу, а генератор не збуджується, необхі­дно зменшити опір кола збудження, тому що в цьому випадку він більший від критичного. Генератор також не буде збуджуватися, якщо напрямки полів залишкового намагнічування й обмотки збуд­ження - зустрічні.

   4. При відсутності залишкового магнетизму (показання вольт­метра рівні нулю) необхідно намагнітити магнітне коло генерато­ра, подавши напругу на обмотку збудження від незалежного дже­рела живлення.

   5. Характеристику холостого ходу U₀ = /(і_з) знімають при І =

   6. = 0 (І = і), п = п = const.

   7. ^v я з' ’ н

   8. Знімають спадну гілку характеристики. Для цього спочатку встановлюють струм збудження, що відповідає U₀ = 1,2 U^ а потім, зменшуючи його, знімають п'ять-шість точок до і = 0.

   9. Критичний опір кола паралельної обмотки збудження R визначають при частоті обертання п = п_н. Для цього при холосто­му ході генератора опір регулювального реостата в колі пара­лельної обмотки збудження зменшують настільки, щоб генератор самозбудився до напруги U = (0,5...1,0)U_н. Потім опір реостата поступово збільшують, при цьому необхідно спостерігати за змен­шенням напруги. Положення реостата, при якому на затискачах генератора ще збуджується найменша напруга, відмінне від на­пруги залишкового магнетизму, буде відповідати дослідному зна­ченню критичного опору кола збудження

   10. де R\, R_rj - опори обмотки збудження і регулювального реостата.

   11. Величина опору R вимірюється методом амперметра-вольт­метра. Для цього паралельне коло збудження генератора, що скла­дається з обмотки збудження, регулювального реостата й ампер­метра, відключають від затискачів обмотки якоря і підключають до мережі постійного струму U = 110 В.

   12. Зовнішню характеристику U = /(І_я) знімають при R_з = const. Спочатку встановлюють точку номінального навантаження: U = = U, п = п , І = І_н. Для неї визначають номінальний струм збуд­ження із.н і відповідний йому опір кола збудження R = UJi _н. Дані досліду заносять у табл. 2.1.

   13. Навантажувальну характеристику U = /(і_з) знімають при І_я = = І = const, п = п_н = const. Експериментальні дані заносять у табл. 2.1.

   14. Регулювальну характеристику

   15. і_з= /(І_я) знімають при U = U_s= =const і п = п_н = const. Експери­ментальні дані заносять у табл. 2.1.

   16. Схема випробувань генерато- Таблиця 2.1 ра змішаного збудження наведена на

   17. р

       №	U,	І	/3	п,
       п/п	В	A		об/хв
       1

       ис. 2.1.

   18. Випробування здійснюється для двох випадків вмикання послідовної обмотки стосовно паралельної: згідного і зустрічного. В обох випад­ках знімаються такі характеристики: навантажувальна U = /(і_з) при І_я = І_ян = const, п = п_н = const; регулювальна і_з = /(І_я) при U = и_н = const, п = п_н = const; зовнішня U = /(І_я) при R = const, n = п_н = const.

   19. Методика зняття характеристик і межі регулювання такі ж, як і для генератора паралельного збудження. Дані випробувань заносять у табл. 2.1.

3. Обробка результатів випробувань

   1. Усі види характеристик генератора при паралельному і зміша­ному збудженні наводять у звіті на окремих рисунках.

   2. Графічно знаходять значення Л_кр за характеристикою хо­лостого ходу при п = п_н, п = 0,75п_н і п = 0,5п_н.

   3. Характеристики холостого ходу при п = 0,75п _н і п = 0,5п _н визначають шляхом перерахунку характеристики, знятої при п = = п_н, пропорційно заданій частоті. Порівнюють значення Л_кр, знай­дені графічним і дослідним шляхом.

   4. Побудова зовнішньої характеристики для генератора па­ралельного збудження за характеристикою холостого ходу і ха­рактеристичним трикутником. Порівняння побудованої і дослід­ної характеристик.

   5. Побудова характеристики (рис. 2.2) здійснюється так само, як і для генератора незалежного збудження (див. роботу № 1), але з урахуванням того, що в генераторі паралельного збудження струм і змінюється пропорційно напрузі U. Залежність і = /(U) зображена прямою ОА₀, проведеною з початку координат під ку­том а до осі абсцис, причому tga = R = UJi₃ (Л_зн визначається з досліду п. 1.1). Характеристика холостого ходу U = /0'_зн) подана на рис. 2.2 кривою ОА₀.

   6. Побудову характеристичного трикутника А_нВ_нС_н для І = І_н виконують у такому порядку:

   7. визначають положення точки С_н на перетині прямих ОА₀ і U = = U; ^н

   8. вирахувавши спад напруги в колі якоря генератора В_нСн = =^R _я, відкладають відрізок В_нС_н паралельно осі ординат та одер­жують точку В_н;

   9. з точки В_н паралельно осі абсцис проводять пряму до перети­ну з характеристикою холостого ходу й одержують точку А_н.

   10. 1. N

          D о і D 1 ^	^ / A}Jo—
          	АН7	В7С і
          "Т ин	Акр/ /	''Сн
          ^D^КР ^ ^	-/ уСкр
          1 Ч 1
          І\ 1 м
          1 \|
          1 ^ < 1 1 1	Л а	>
          ^1 кр ^1 н ^0,51 н	O	з.н ^

       2. Рис. 2.2

   11. Вважаючи, що сторони характеристичного трикутника зміню­ються пропорційно струму в колі якоря, можна побудувати інші точки зовнішньої характеристики генератора. Так, для побудови точки зовнішньої характеристики, що відповідає значенню стру­му І = 0,5І_н, через середину гіпотенузи характеристичного три­кутника проводять пряму, яка паралельна А0₀, до перетину з ха­рактеристикою холостого ходу в точці А₁. Точка А₁ - вершина характеристичного трикутника, який відповідає І = 0,5І_н. Відклав­ши відрізок А₁С₁ паралельно А_нС_н, отримують точку С₁. Пряма, проведена паралельно осі абсцис через точку С₁, перетинаючись із прямою, яка проведена паралельно осі ординат через точку І = = 0,5І_н, утворить точку зовнішньої характеристики при І = 0,5І_н.

   12. Для одержання критичного струму І необхідно провести до­тичну MN до характеристики холостого ходу паралельно ОА₀ і з точки дотику А побудувати відрізок А С , паралельний гіпоте-

   13. кр кр кр 19

   14. нузі характеристичного трикутника А_нС_н. Тоді

   15. А С І _ ^Акр^Скр і ^кр _{А С} ^н '

   16. ^Ан^Сн

   17. Запитання для самоконтролю

1. Що таке самозбудження генератора? Коли воно можливе?

2. Як відрізняються зовнішні характеристики генераторів па­ралельного і змішаного збудження? Чому?

3. Який вплив на стабільність роботи генератора змішаного збудження робить наявність послідовної обмотки збудження?

4. Що буде з генератором змішаного збудження, у якого об­мотки включені зустрічно, якщо відключити послідовну обмот­ку?

1. Робота № 3

2. Характеристики двигуна паралельного збудження

1. Обсяг роботи

   1. Зняти, розрахувати і побудувати робочі характеристики.

   2. Зняти, розрахувати і побудувати штучні механічні харак­теристики: для двох значень додаткового опору в колі якоря дви­гуна; для двох значень струму збудження (більшого і меншого від номінального значення); для половинної напруги на обмотці якоря при номінальному струмі збудження.

   3. Зробити регулювання частоти обертання двигуна зміною опору реостата в колі якоря. Розрахувати і побудувати залеж­ності І я, п, п = /R).

   4. Зробити регулювання частоти обертання двигуна зміною струму збудження. Розрахувати і побудувати залежності І, п, п =

1. = W

1. Оформити звіт по роботі.

1. Вказівки до виконання роботи

1. Схема для випробування двигуна паралельного збудження наведена на рис. 3.1.

2. При прямому вмиканні нерухомого двигуна в мережу в колі якоря з'являється струм І_д = U/R_x, де U - напруга ме­режі; R_ii - опір кола якоря.

3. П ри U = U струм І_д у десятки разів пере­вищує номінальний, тому що спад напруги в колі якоря A U=

4. =(0,02...0,1)U_ii. Тому для обмеження струму в коло якоря вводить­ся пусковий реостат.

5. Звичайно пусковий опір вибирається та­кий, щоб початковий Р_ис. 3.1

6. пусковий струм І ~

7. = (1,4...1,7) І_и.

8. Увага! Перед пуском двигуна переконайтеся, що ручка пус­кового реостата знаходиться в початковому положенні (крайнє положення при обертанні проти годинникової стрілки). При вими­канні двигуна від мережі ручку пускового реостата повернути в початкове положення.

1. Залежності частоти обертання п, моменту обертання М₂ і ККД п від корисної потужності на валу Р₂або від струму якоря двигуна називаються робочими характеристиками.

1. Робочі характеристики двигуна паралельного збудження знімають при напрузі мережі = U^,, струмі збудження і_{з д} = і_{з д н} = = const, що відповідає І_я = І_ян при п = п_н. Для цього спочатку за допомогою навантажувального генератора і реостата в колі збуд­ження двигуна встановлюють номінальне навантаження двигуна І_я = І_ян при п = п_н. Потім, залишаючи незмінним опір реостата в колі збудження двигуна, змінюють гальмівний момент на валу двигуна в межах від М₂ = М_н до М₂ = 0. Дослідні і розрахункові дані записують у табл. 3.1.

1. Штучні механічні характеристики знімають при U = U_н =

1. = const, і = і = const, R = const для двох значень R , підібра-

2. ’ з.д з.д.н ’ дод дод’ ^ г

3. 21

4. них так, щоб при М₂ = М_н частота обертання двигуна знаходила­ся в діапазоні п =(0,7...0,9)п_н і п = (0,4...0,6)п_н.

5. Таблиця.3.1

   № п/п

   Дослідні дані

   Розрахункові дані

   U, В

   Ід

   ^1з.д

   В

   Іг

   ^1з.г

   п, об/хв

   Pi

   P2

   M2, Н-м

   h

   А

   А

   Вт

   1

7. Номінальний момент двигуна встановлюють за номінальним струмом якоря. Гальмівний момент на валу двигуна змінюють у межах від М₂ = М_н до М₂ = 0. Дослідні дані записують у табл. 3.2.

8. Таблиця.3.2

   № п/п

   Дослідні дані

   Розрахункові да

   U3, В

   Ід

   ^1з.д

   Ur, В

   Іг

   ^1з.г

   п, об/хв

   Pi

   P 2

   M2, Н-м

   h

   А

   А

   Вт

   1

10. Механічні характеристики знімають при U = U_a = const, і_зд = =const для двох значень струму збудження: і_з = (1,1 ...1,2)і_{з н} та і = (0,7...0,8)і .

11. з.д ^{v 5 5} ' з.д.н

12. Момент навантаження двигуна встановлюють за номіналь­ним струмом якоря. Гальмівний момент на валу двигуна зміню­ють у межах від моменту, що відповідає І_ян, до = 0. Дослідні дані записують у табл. 3.2.

13. Механічна характеристика при половинній напрузі на якорі двигуна. Двигун вмикають у мережу з напругою U = 0,5 U , при цьому за допомогою реостата встановлюють струм у колі збуд­ження і = і Гальмівний момент на валу двигуна змінюють у

14. з.д з.д.н. *' *' ^J

15. межах від М₂ = М_н до М₂ = 0. Дослідні дані записують у табл. 3.2.

1. Регулювання частоти обертання двигуна зміною опору реостата в колі якоря роблять при U = U = const, і = і = const

1. f . м н ’з.д з.д.н

2. і номінальному моменті на валу двигуна. Спочатку навантажу­ють двигун на номінальну потужність (U = U^ І_д = I , п = п_н), записуючи струм збудження і струм якоря навантажувального ге-

3. нератора, який при проведенні досліду підтримують постійним. Вводячи реостат у коло якоря двигуна, знімають п'ять-шість то­чок при зміні частоти обертання від п = п_н до п ~ (0,1...0,2)п_н. Дослідні дані заносять у табл. 3.2.

1. Регулювання частоти обертання двигуна зміною струму збудження роблять при U_u = U_н = const і М₂ = М_н = const.

1. Двигун навантажують номінальною потужністю при І_д = І , п = п_н, і_зд = і_здн. Потім, записавши струм якоря І_г і струм збуджен­ня і_зг навантажувального генератора, який при проведенні дослі­ду підтримують постійним, регулюють струм збудження двигу­на, змінюючи його частоту обертання нагору від номінальної до п = 1,2п_н і вниз від п = п_н до п, що відповідає і_зд = 1,2і . Дослідні і розрахункові дані заносять у табл. 3.2.