Лабораторная работа № 1 испытание генератора независимого возбуждения

Цель работы: ознакомление с устройством генератора по­стоянного тока и изучение его свойств посредством снятия характеристик.

1.1. Содержание работы

Генератор, у которого обмотка возбуждения получает питание от постороннего источника постоянного тока (батарея аккумуляторов, возбудители и т. д.), называется генератором независимого возбуждения (рис. 1.1). Генератор приводится во вращение асинхронным двигателем (АД), частота вращения которого при увеличении или уменьшении нагрузки изменяется незначительно и при испытании может считаться постоянной.

Рис. 1.1 Схема генератора независимого возбуждения

Свойства генератора определяются его характеристиками: холостого хода, нагрузочной, внешней и регулировочной.

Х

Рис. 1.2. Кривая перемагничивания стали, характеристика холостого хода

арактеристикой холостого хода называется зависимость эдс генератора, от тока возбуждения. Она снимается при отключенной внешней нагрузке и постоянной частоты вращения якоря.

В этом случае (n = const) эдс генератора Е определяется толь­ко изменением магнитного потока, как это видно из выражения Е = С_еnФ, следовательно, характеристика Е = f(i_в) подобна кривой намагничивания стали (рис. 1.2).

Показания вольтметра при отключенной обмотке возбуждения (2–5 В) соответствуют величине эдс E_o от остаточного магнитного потока Ф_ост.

Характеристика холостого хода снимается путем измене­ния тока возбуждения с помощью регулировочного реостата.

Н

Рис. 1.3. Нагрузочная характеристика

агрузочная характеристика представляет собой зависимость на­пряжения генератора от тока возбуждения при условии, что ток якоря и частота вращения его постоянны, т. е. U = f(i_в) при I_a = const и n = const. Для поддержания тока якоря постоян­ным следует при регулировании нагрузки соответственно изменять ток возбуждения генератора. Примерный вид характеристи­ки приведен на рис. 1.3.

Внешней характеристикой называется зависимость напряже­ния на зажимах генератора от тока нагрузки (якоря) при пос­тоянном токе возбуждения и скорости вращения якоря, т. е. U = f(I_а) при i_в = const и n = const.

Напряжение генератора

U = E – I_aR_a= С_еnФ – I_aR_a,

где R_a – сопротивление обмотки якоря (якорной цепи); С_е – постоянная машины.

С повышением нагрузки напряжение генератора снижается вследствие увеличения падения напряжения в якорной цепи и уменьшения эдс в результате размагничивающего действия ре­акции якоря.

Примерный вид внешней характеристики представлен на рис. 1.4.

Рис. 1.4. Внешняя характеристика

Регулировочной характеристикой называется зависимость тока возбуждения генератора от тока нагрузки при условии, что напряжение и частота вращения генератора постоянны, т. е. i_в = f(I_a) при U = const и n = const. Эта характеристи­ка показывает как следует изменять ток возбуждения генератора при увеличении или уменьшении нагрузки, чтобы напряжение на его зажимах оста­валось постоянным. Примерный вид регулировочной характерис­тики показан на рис. 1.5.

Д

Рис. 1.5. Регулировочная характеристика

, А

, А

ля снятия регулировочной ха­рактеристики нужно установить но­ми­нальное напряжение и, постепенно увеличивая нагрузку, изменять ток возбуждения так, чтобы напряжение осталось постоянным.