Порядок выполнения

1. Ознакомиться с устройством и расположением пускорегулировочной аппаратуры коммутирующих приборов (рис. 6.1).

2.Записать технические характеристики испытуемых машин,

3.Подать напряжение па стенд - (QS1).

4.Разогнать двигатель.

5. Снять данные и занести их в табл.2 при различных напряжени­ях.

6. Построить зависимости в одной системе координат: n₂, М₂, η, Р₁, cosφ=f(P₂).

7. При расчётах универсальную кривую η_Г=f(P₂).

Формулы для расчёта

M_ДВi=P_Гi/(η_Гw_i); w_i=πn_i/30; M_ДВ.НОМ=9,56P_HOM10³/n_HOM.

Контрольные вопросы

1. Роль конденсатора при его включении в одну из фаз двигателя,

2. В каких случаях используется работа трёхфазного АД в одно фазном режиме?

3. Какова оптимальная величина ёмкости при изменении нагруз­ки двигателя?

4. Как меняется вращающий момент двигателя при однофазном питании?

5. Роль пускового конденсатора.

6. Механическая характеристика однофазного двигателя.

7. Коэффициент мощности при х.х. двигателя.

8. Условия получения вращающего магнитного поля в однофаз­ном двигателе.

9. Влияние скольжения на величину потерь мощности в одно­фазном двигателе.

10. Способы получения вращающего магнитного поля для одно­фазных двигателей.

Литература: [1, глава 5], [2, глава 17, 18], [3, глава 10-15], [4, глава 24-28], [5].

Таблица 6.1

Измерено
P1	I1	U1	U2	I2
Вт	А	В	В	А

Таблица 6.2

Вычислено
UТГ	η2	M2	cosφ	η	P2
Вт	Об/мин	Н/м			Вт

Таблица 6.3

ß	1	0,8	0,7	0,6	0,5	0,25	0
α	1	0,93	0,91	0,88	0,85	0,77	0,7

Лабораторная работа № 7

Синхронный генератор

Цель работы: изучить устройство и принцип действия синхронного генератора (СГ); получить данные для построения харак­теристик СГ.

Методические указания

Статор синхронной машины выполнен так же, как и асинхронной: на нём расположена трёхфазная (в общем случае многофазная) обмот­ка. Обмотку ротора, питаемую от источника постоянного тока, назы­вают обмоткой возбуждения.

При вращении ротора с некоторой частотой n₂, поток возбужде­ния пересекает проводники обмотки статора и индуцирует её в фазах переменную ЭДС, изменяющуюся с частотой: f₁=pn₂/6О. Если обмот­ку статора подключить к какой-либо нагрузке, то протекающий по этой обмотке ток создаёт вращающееся магнитное поле, частота вра­щения которого: n₁=бОf₁/p₁. Следовательно, n₁=n₂, т.е. ротор СМ и магнитное поле статора вращаются с одной и той же частотой. По этой причине рассматриваемую машину называют синхронной. Результи­рующий магнитный поток СМ создаётся совместным действием МДС обмотки возбуждения и обмотки статора, результирующее магнитное поле вращается в пространстве с той же частотой, что и ротор (рис. 7.1).

В СМ обмотку, в которой индуцируется ЭДС и протекает ток на­грузки, называют обмоткой якоря, а часть машины, на которой распо­ложена обмотка возбуждения - индуктором. Следовательно, статор яв­ляется якорем, а ротор индуктором.

Одним из основных требований, предъявляемых к СГ является синусоидальность напряжения якоря. Это достигается: в явнополюсных СГ - за счёт неравномерного зазора между полюсным наконечни­ком и якорем, в неявнополюсных - за счёт укорочения шага равномер­ного распределения обмотки якоря при q=4-6 и скоса зубьев.

Основные характеристики СГ:

1) Характеристика холостого хода (х.х,). Характеристикой х.х. СГ называется зависимость его ЭДС от тока возбуждения, определённая при постоянной частоте вращения и отсутствии нагрузки, Е = f(IB). Эта характеристика подобна кривой намагничивания Ф_В=f(I_B). При холо­стом ходе магнитный поток СГ создается обмоткой возбуждения, он направлен по оси полюсов ротора и индуцирует в фазах обмотки якоря ЭДС: Е₀=4.44W_Аk_ОБМФ_B, где W_Д и k_ОБМ - число витков в фазе и обмоточный коэффициент обмотки якоря соответственно; Ф_В - поток пер­вой гармоники магнитного поля возбуждения.

2) Характеристика короткого замыкания (к.з.). Характеристикой к.з. называют зависимость установившегося тока к.з. якоря I_iK от тока возбуждения I_В, определённую при данной частоте, I_iK=f(I_B).

Внешняя характеристика. Внешней характеристикой называют зависимость, по которой изменяется напряжение на зажимах U₁ при изменении тока нагрузки I₁ при фиксированном токе возбуждения, частоте и характере нагрузки cosφ=constU₁=f(I₁). При активной нагрузке cosφ=1 уменьшение тока нагрузки вызывает рост напряжения U₁ за счёт уменьшения размагничивающего действия реакции яко­ря. При индуктивной нагрузке φ<0 уменьшение тока I₁ вызывает рост напряжения U₁ за счёт уменьшения продольно-размагничивающей реакции якоря. При ёмкостной нагрузке φ>0 уменьшение тока I₁ вызывает уменьшение U₁ за счёт ослабления продольно-намагничивающей реакции якоря,

Нагрузочная характеристика. Нагрузочной характеристикой на­зывают зависимость напряжения на зажимах СГ от тока возбуждения, определённой при постоянном токе якоря и неизменном характере нагрузки, когда угол сдвига между током и напряжением не изменяет­ся, U₁=f(I_В).

5) Регулировочная характеристика. Регулировочной характеристи­кой называют зависимость, по которой надо изменять ток возбуждения при изменении тока нагрузки, с тем, чтобы поддерживать неизменное напряжение на зажимах при постоянной частоте и заданном характере нагрузки. При индуктивной нагрузке φ<0 реакция якоря продольно-размагничивающая, поэтому при увеличении тока нагрузки требуется увеличивать ток возбуждения. При ёмкостной нагрузке φ>0 реакция якоря продольно-намагничивающая, поэтому при увеличении тока нагрузки требуется уменьшить ток возбуждения.