1. Исследование параллельной работы генераторов постоянного тока

Целью работы является опытное исследование способов параллельного включения генераторов параллельного и смешанного возбуждений, а также распределения и перевода нагрузки между параллельно работающими генераторами.

В ряде случаев целесообразно питать определенную группу потребителей двумя или несколькими генераторами постоянного тока (ГПТ), которые при этом работают совместно на общую сеть. В этом случае в периоды малых нагрузок можно часть генераторов отключить, чем достигается экономия на эксплуатационных расходах. Если требуется обеспечить бесперебойное питание потребителей, то нужно иметь резервный генератор. Необходимая мощность резервного генератора при совместной работе нескольких генераторов будет меньше. Возможно также выведение генераторов в плановый или аварийный ремонт без какого-либо серьезного нарушения бесперебойного обеспечения потребителей электроэнергией. Для совместной работы используются генераторы независимого, параллельного или смешанного возбуждения. При этом они подключаются к сети параллельно.

При параллельной работе генераторов необходимы следующие условия:

1) при включении генератора на параллельную работу с другими генераторами не должно возникать значительных толчков тока, способных вызвать нарушения в работе генераторов и потребителей;

2) генераторы должны нагружаться по возможности равномерно, пропорционально их номинальной мощности.

При нарушении последнего условия полное использование мощности всех генераторов невозможно: когда один генератор нагружается полностью, другие недогружены, а дальнейшее увеличение общей нагрузки невозможно, так как отдельные генераторы будут перегружаться. Кроме того, при неравномерной нагрузке генераторов суммарные потери всех генераторов могут быть больше, а общий КПД – меньше, чем при равномерной нагрузке.

В условиях лаборатории электрических машин исследование параллельной работы генераторов постоянного тока осуществляется на примере соединения двух генераторов смешанного возбуждения с одинаковыми номинальными данными. Чтобы использовать эти машины для исследования параллельной работы генераторов параллельного возбуждения, необходимо отключить у них последовательные обмотки возбуждения.

1.1. Параллельная работа генераторов параллельного возбуждения

Перед выполнением работы необходимо:

• выписать паспортные данные электрических машин;

• ознакомиться со схемой параллельного включения генераторов (рис. 1.1) с измерительной, регулировочной и пусковой аппаратурой стенда (рис. 1.2);

Таблица 1.1

Прибор	Обозначение	Назначение
Амперметр	А1', А1''	Измерение токов в цепях шунтовых обмоток возбуждения Г' и Г''
	А2', А2''	Измерение токов в цепях якорей генераторов Г' и Г''
	А2	Измерение тока нагрузки
Вольтметр	V'	Измерение напряжения на зажимах генератора Г'
	V	Измерение напряжения на общих шинах (I) и на выходе генератора Г'' (II)
	n', n''	Измерение частоты вращения валов Г' и Г'' (Д' и Д'') (вольтметры проградуированы в делениях об/мин)
Реостат	,	Изменение токов возбуждения самих генераторов. Регулирование напряжения на клеммах генератора
	,	Изменение токов возбуждения приводных двигателей. Регулирование частоты вращения валов Г' и Г'' (Д' и Д'')
	,	Ограничение пусковых токов приводных двигателей
	Rн	Изменение тока нагрузки
Выключатель кнопочный	«Пуск» «Стоп»	Запуск и останов приводного двигателя постоянного тока
Переключатель	В', В''	Подключение питания к приводным двигателям постоянного тока Д' и Д''
	В1', В1''	Подключение шунтовых обмоток генераторов Г' и Г'' параллельно их якорям
	В2', В2''	Подключение общих шин к клеммам генераторов соответственно Г' и Г''
	В2	Подключение нагрузки к общим шинам
	ПВ	Трехпозиционный переключатель: I – подключение вольтметра V на измерение напряжения на общих шинах; II – подключение вольтметра V на измерение напряжения на клеммах генератора Г"; 0 – нейтральное положение – цепь вольтметра V разомкнута

Рис. 1.2

• выявить приборы и аппаратуру, предназначенные для цепей якорей и параллельных обмоток возбуждения генераторов, а также для цепи нагрузки и для регулирования частоты вращения генераторов. Приводными двигателями генераторов являются электродвигатели постоянного тока параллельного возбуждения. Изменением тока возбуждения этих двигателей осуществляется регулирование частот вращения параллельно включаемых генераторов. Для измерения частот вращения используются тахогенераторы ТГ' и ТГ'';

• проверить собранную схему. В исходном состоянии соединения в схеме должны быть для исследования параллельной работы генераторов параллельного возбуждений (рис. 1.2). При необходимости произвести требуемые подключения.

Назначение контрольно-измерительной и пускорегулировочной аппаратуры описано в табл. 1.1.