Контрольные вопросы

1. Каково назначение генератора постоянного тока?

2. Какой закон электродинамики положен в основу принципа действия

3. генератора?

4. Из каких основных частей состоит генератор постоянного тока и каково их

назначение?

5. Из каких частей состоит якорь генератора и какую роль они играют?

6. Для какой цели в генераторе применяются дополнительные полюса?

7. Как по способу возбуждения классифицируются генераторы постоянного тока?

8. Какую зависимость определяет характеристика холостого хода и какой внешний вид она имеет?

10. Какую зависимость определяет внешняя характеристика генератора посто-

янного тока?

11. Нарисуйте в одной системе координат внешние характеристики для генера-

торов различных способов возбуждения.

12. Какую зависимость определяют регулировочные характеристики и какой

внешний вид они имеют?

13. Какой тип генератора не боится короткого замыкания и почему?

14. Какой тип генератора (по характеру возбуждения) получил самое широкое

распространение и почему?

Лабораторная работа № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

1. Цель работы

Целью работы является изучение пускорегулировочных свойств электродвига-телей постоянного тока.

2. Основные теоретические сведения

Электродвигатель постоянного тока параллельного возбуждения (рис. 2) имеет две электрические цепи: цепь обмотки якоря (Я) и цепь обмотки возбуждения (Ш).

Рис. 2. Схема двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением

В цепь обмотки возбуждения включают реостат, предназначенный для регули-рования тока в обмотке возбуждения. Так как в период пуска магнитный поток двигателя должен быть наибольшим, то реостат на этот период выводится.

Для ограничения пусковых токов в цепь якоря включен пусковой реостат, зажимы которого присоединены:

Л – к линии (источнику постоянного тока);

Я – к обмотке якоря;

Ш – к обмотке возбуждения.

Пусковой реостат имеет холостой контакт и несколько других неподвижных контактов, к которым присоединены секции сопротивления. Перед пуском двигателя рукоятка пускового реостата должна находиться в крайнем левом положении.

При переводе рукоятки пускового реостата в первое положение, обе электри-ческие цепи двигателя подключаются к источнику постоянного тока: в обмотке воз-буждения устанавливается наибольший ток, а ток в обмотке якоря скачкообразно увеличивается до (1,7….2,5) . Если пусковой момент будет больше нагрузочно-го момента, якорь двигателя начнет вращаться. При этом в обмотке якоря инду-цируется э.д.с., направленная в сторону, противоположную направлению напряжения. С ростом скорости вращения якоря э.д.с. увеличивается, а пусковой ток – уменьша-ется. Когда пусковой ток в процессе своего уменьшения снизится до (1,3….1,1) , рукоятку пускового реостата переводят в следующее положение. При этом наблюдают новый скачок тока, вызывающий увеличение вращающего момента и дальнейшее увеличение скорости вращения двигателя. При соответствующем подборе сопротивлений секций пускового реостата, переключения его рукоятки в следующие положения будут сопровождаться одинаковыми по величине скачками пускового тока. Пуск двигателя заканчивается, когда все сопротивления пускового реостата выведены и на якорь подано полное напряжение.

Пусковой реостат не рассчитан на продолжительное включение, поэтому нельзя длительно оставлять ручку реостата на промежуточных контактах.

Двигатели параллельного возбуждения характеризуются слабо выраженным размагничивающим влиянием реакции якоря. Поэтому при неизмененном токе воз-буждения магнитный поток этих двигателей можно считать постоянным.

Мощность, потребляемая двигателем из сети

.

Механическая мощность

.

Мощность на валу электродвигателя можно определить

,

где Р_СТ – потери в стали;

Р_мех – механические потери;

Р_хх – потери холостого хода.

Зная к.п.д. генератора, определяют мощность на валу электродвигателя

,

где – мощность на выходе нагрузочного генератора.

Вращающий момент, развиваемый электродвигателем равен

,

где – мощность на выходном валу электродвигателя, в кВт,

– частота вращения электродвигателя, в об/мин.

Для определения к.п.д. двигателя используем соотношение

,

Рассчитав основные параметры двигателя при различной нагрузке можно построить его рабочие характеристики.

Рабочие характеристики двигателя представляют собой зависи­мости: тока якоря, вращающего момента, скорости вращения и к.п.д. от выходной мощности двигателя при постоянных значениях номинального напряжения и тока возбуждения

при и .

Механическая характеристика представляет собой графическую зависимость частоты вращения двигателя от вращающего момента при постоянных значениях номинального напряжения и тока возбуждения.

при ; .