МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ»

Инженерная школа энергетики

Отделение электроэнергетики и электротехники

Лабораторная работа №8

ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

Исполнитель:
студент группы	5А8Д		Нагорнов А.В.
Руководитель:
к.т.н., доцент ОЭЭ ИШЭ			Гирник А. С.

Томск 2020

Цель работы: изучить конструкцию и принцип действия генератора постоянного тока. Приобрести практические навыки получения характеристик генератора независимого возбуждения; экспериментально подтвердить сведения о генераторе постоянного тока.

Программа работы.

8.2.1. Ознакомиться с лабораторной установкой.

8.2.2. Получить характеристики: холостого хода, нагрузочную, внешнюю, регулировочную, короткого замыкания.

8.2.3. Проанализировать полученные характеристики и сделать основные выводы.

Выполнение работы

Рисунок 1 – Электрическая схема для исследования генератора постоянного тока

Характеристика холостого хода

Зависимость ЭДС генератора Е от тока возбуждения I_В при отсутствии тока якоря ( I_а  0 ) и неизменной частоте вращения ( n  const ) называют характеристикой холостого хода E = f (I_B).

Таблица 1 – Характеристика холостого хода

№ опыта	Нисходящая ветвь		№ опыта	Восходящая ветвь		Примечание
	IB	E		IB	E
	A	B		A	B
1	0,4	250	1	-0,48	-285	UH = 200 В Eoc = 10 B Eoc% = 4,55 % KH = 1,11 (о.е.)
2	0,3	220	2	-0,4	-270
3	0,2	180	3	-0,3	-250
4	0,1	100	4	-0,2	-200
5	0	0	5	-0,1	-125
6	-0,1	-110	6	0	-20
7	-0,2	-195	7	0,02	0
8	-0,3	-240	8	0,1	90
9	-0,4	-270	9	0,2	170
10	-0,48	-285	10	0,3	220
			11	0,4	250
			12	0,48	260

Затем опыт повторяют в обратном направлении, т.е. уменьшают ток в I до нуля (56 значений), меняют направление тока в обмотке возбуждения, увеличивают его до значения, при котором Е  (1,2 1,3)U_H (56 точек) и получают «восходящую» ветвь ХХХ.

Расчетную ХХХ проводят как среднюю линию между «нисходящей» и «восходящей» ветвями. Расчетная ХХХ проходит через начало координат. По результатам опыта определяют процентное значение остаточной ЭДС.

E, B

Строим «нисходящую» и «восходящую» ветвь ХХХ, а затем проводим через начало координат расчетную ХХХ.

I_B, A

Рисунок 2 – Характеристика холостого хода

По расчетной ХХХ определяют коэффициент насыщения магнитной цепи генератора К_Н для номинального значения ЭДС.

Нагрузочная характеристика

Зависимость напряжения U на зажимах якоря генератора от тока возбуждения I_В при неизменной величине тока якоря (тока нагрузки) (I_а = const ) и неизменной частоте вращения ( n  const ) называют нагрузочной характеристикой U  f (I_B).

Таблица 2 – Нагрузочная характеристика

№ опыта	U	IB	Примечание
	B	A
1	200	0,28	Iан = 1 А Ra = 2,4 Ом
2	175	0,22
3	150	0,17
4	105	0,12
5	55	0,06
6	40	0,05

U, B

Строим в одних осях нагрузочную характеристику и расчетную ХХХ.

I_B, A

2

1

Рисунок 3 – Нагрузочная характеристика U  f (I_B)

(1 – нагрузочная; 2 – расчетная ХХХ)

Так как напряжение на выводах генератора меньше ЭДС, поэтому нагрузочная характеристика (1) располагается ниже характеристики холостого хода (2).