ЭлМаш2лаб

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина)

Кафедра САУ

ОтЧЕТ

по лабораторной работе №2

по дисциплине «Электрические машины»

тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРОВ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО И СМЕШАННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

Студент гр.
Преподаватель		Илатовская Е. В

Санкт-Петербург

2025

Целью работы является изучение свойств генераторов параллельного и смешанного возбуждения с помощью характеристик, полученных опытным путем.

В условиях лаборатории электрических машин приводным двигателем генератора (рис. 2.1) является электродвигатель постоянного тока параллельного возбуждения (Д), вал которого соединен муфтой с валом исследуемого генератора (Г).

Частота вращения генератора регулируется изменением тока возбужде ния приводного двигателя. Для измерения частоты вращения используется та хогенератор (ТГ) и магнитоиндукционный тахометр (n).

Главные полюса исследуемого генератора снабжены двумя обмотками возбуждения: параллельной – Ш1–Ш2 и последовательной – С1–С2.

Характеристика холостого хода

Характеристика холостого хода генератора представляет собой зависимость ЭДС обмотки якоря генератора ​ от тока возбуждения при нулевом токе в цепи обмотки якоря и постоянной частоте вращения, т. е. при и (рис. 2.2).

Нагрузочная характеристика

Нагрузочная характеристика представляет собой зависимость напряже ния на зажимах обмотки якоря генератора от тока возбуждения при постоян ных токе нагрузки и частоте вращения, т. е. U2 = f(I1) при I2 = const и n2 = const (рис. 2.3, кривая 2).

Рис 2.3

Внешняя характеристика

Внешняя характеристика представляет собой зависимость напряжения на

зажимах якоря генератора от тока нагрузки при номинальной частоте враще

ния и неизменном значении внешнего сопротивления в цепи обмотки возбуждения, т. е. U2 = f(I2) при n2 = n2н = const и Rшг = const (рис. 2.4, кривая 1).

Регулировочная характеристика

Регулировочная характеристика генератора представляет собой функцию тока возбуждения от тока нагрузки при неизменных напряжении на зажимах якоря генератора и частоте вращения ротора, т. е. I1 = f(I2) при U2 = U2н = const и n2 = n2н = const (рис. 2.5, кривая 1).

Обработка результатов эксперимента

Характеристика холостого хода

Построим характеристику холостого хода по полученным в ходе эксперимента данным, записанным в таблицу 2.1. График характеристики ХХ представлен на рисунке 2.6

I₁₀=

U₂₀=230

Рис 2.6 График характеристики ХХ

По графику определим ток возбуждения А, коэффициент насыщения магнитной цепи

Нагрузочная характеристика

Построим характеристику холостого хода по полученным в ходе эксперимента данным, записанным в таблицу 2.2. График характеристики ХХ представлен на рисунке 2.7.

Рис 2.7 Кривая нагрузочной характеристики и характеристики ХХ

С помощью характеристик холостого хода и нагрузочной (рис. 2.3) строится характеристический треугольник ABC, позволяющий количественно оценить действие МДС обмотки якоря при насыщенном состоянии магнитной цепи генератора. Для этого на перпендикуляре, проведенном через точку A к оси абсцисс, откладывается отрезок AB, равный падению напряжения в сопротивлении обмотки якоря при номинальном токе, т. е. В. Затем через точку B проводится прямая, параллельная оси абсцисс, до пересечения с характеристикой холостого хода в точке C. Катет BC в масштабе тока возбуждения определяет размагничивающую составляющую МДС обмотки якоря.

Внешняя характеристика

По данным таблиц 2.3 (внешняя характеристика для генератора параллельного возбуждения), 2.5(внешняя характеристика для генератора смешанного возбуждения при согласном включении) и 2.6(внешняя характеристика для генератора смешанного возбуждения при встречном включении) построим кривые 1, 2 и 3, соответственно. Графики соответствующих кривых представлены на рис 2.8.

Рис 2.8 Внешние характеристики генераторов

Рассчитаем по рисунку 3 относительные изменения напряжения на зажимах генератора при переходах его от холостого хода к номинальной нагрузке при параллельном возбуждении:

и при смешанном возбуждении с согласным включением обмоток:

%

Регулировочная характеристика

По данным таблицы 2.4 построим регулировочную характеристику для генератора параллельного возбуждения. Полученный график представлен на рисунке 2.9.

Рис 2.9 Регулировочная характеристика

Определим относительные изменения тока возбуждения генератора при переходе его от режима холостого хода к режиму номинальной нагрузки:

Вывод: в ходе выполнения лабораторной работы были изучены свойства генераторов параллельного и смешанного возбуждения с помощью характеристик, полученных опытным путем. Были построены графики: характеристики холостого хода, нагрузочной характеристики, внешних характеристик (для генераторов со смешанным согласным и встречным возбуждением, а также для генератора с параллельным возбуждение), регулировочных характеристик (для генератора с параллельным возбуждением). По этим графикам были найдены коэффициент насыщения магнитной цепи, размагничивающая составляющая МДС обмотки якоря, относительные изменения напряжения на зажимах генератора при переходе от холостого хода к нагрузке, относительные изменения тока возбуждения генератора при переходе от холостого хода к номинальной нагрузке.

8