Лабораторная работа № 8

ГЕНЕРАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА ПАРАЛЛЕЛЬНОГО

И СМЕШАННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ.

Цель работы: ознакомиться с конструкцией генератора постоянного тока, аппаратурой измерения и управления, характеристиками и методами испытания.

Оборудование:

1. Одноякорный преобразователь «двигатель-генератор».

2. Вольтметр постоянного тока 15В.

3. Амперметр постоянного тока 15А.

4. Амперметр постоянного тока 1.5А.

5. Реостат 160Ом, 0.2А.

6. Реостаты 30Ом, 5А – 3 шт.

7. Выпрямитель ВСА-4.

Контрольные вопросы

1. Объяснить принцип действия генератора постоянного тока (независимого и параллельного возбуждения).

2. Что такое реакция якоря?

3. Что такое характеристика холостого хода генератора и что она показывает.

4. Объяснить ход внешних характеристик генератора для различных типов возбуждения

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Работа генератора постоянного тока основана на законе электромагнитной индукции, согласно которому при пересечении проводником магнитных линий в проводнике индуктируется ЭДС.

Индуктированная в якоре, при его вращении, ЭДС будет переменной и для её выпрямления на якоре имеется коллектор.

В генераторе смешанного возбуждения имеются две обмотки возбуждения: параллельная и последовательная.

Ток параллельной обмотки невелик и составляет 1-5% номинального тока.

Ток якоря, следовательно, равен:

,

(1)

где – ток якоря,

– ток параллельной обмотки возбуждения,

- ток нагрузки и он же ток последовательной обмотки.

Зависимости между отдельными величинами, характеризующими свойства генератора, обычно даются в виде характеристики

Основными характеристиками являются:

-характеристика холостого хода,

-внешняя характеристика,

регулировочная характеристика.

Характеристика холостого хода

Напряжение на зажимах генератора, как и всякого источника тока, будет меньше его ЭДС на величину внутреннего падения напряжения:

,

(2)

где – ЭДС якоря, – сопротивление цепи якоря

Характеристикой холостого хода называется зависимость ЭДС генератора от тока возбуждения при работе генератора вхолостую с постоянной скоростью вращения, обычно номинальной

Рис. 1. Схема генератора параллельного возбуждения;

- ток якоря, - ток нагрузки, – ток возбуждения, – якорь, – параллельная обмотка возбуждения, - регулировочный реостат, – первичный двигатель.

При холостом ходе ток якоря равен току возбуждения, при своем наибольшем значении составляет лишь 3-5 % номинального тока генератора, тогда падением напряжения в цепи якоря можно пренебречь и считать

(3)

Согласно закону электромагнитной индукции

,

(4)

где – коэффициент пропорциональности, зависящий от конструктивных данных генератора, – скорость вращения, – магнитный поток, следовательно, .

Характеристика холостого хода показывает намагниченность машины и имеет вид кривой намагничивания стали, но с менее резко выраженным насыщением, т.к. на своём пути магнитный поток проходит через воздушный зазор, имеющийся между полюсами и якорем (рис.2.).

Восходящая (при намагничивании) и нисходящая (при размагничивании) кривые из-за явления гистерезиса не совпадают друг с другом. В расчет обычно принимают среднюю кривую.

Рис. 2. Характеристика холостого хода