Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Методическое пособие к выполнению лабораторных работ по электротехнике, электронике и электрооборудованию. Часть 2. Электрические машины

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 92 3 4 5 6 7 8 9 > Следующая >>>

Лабораторная работа №1

ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА

1. Цель работы: изучение устройства и характеристик генератора по-

стоянного тока.

2. Рабочее задание:

2.1. Изучить устройство, принцип действия генераторов постоянного

тока с различными способами возбуждения.

2.2. Изучить состав лабораторного стенда, назначение, функциониро-

вание и устройство электрических машин, аппаратов и приборов, задействованных в лабораторной работе.

2.3. Исследовать генераторы постоянного тока при различных спосо-

бах возбуждения. Объем работы задается преподавателем.

2.4. Сделать выводы об областях применении генераторов с различ-

ными способами возбуждения.

3. Методические рекомендации к выполнению работы:

3.1. Устройство, принцип действия, назначение и функционирование

отдельных элементов (частей) генераторов постоянного тока; определение понятий реакция якоря, коммутация - изучаются студентами самостоятельно с использованием материала лекций, рекомендованных учебников, плакатов и макетов электрических машин в учебных лабораториях. Изучить назначение различных обмоток возбуждения генераторов постоянного тока и способы соединения обмоток (рис. 1).

3.2. Исследование генератора постоянного тока независимого возбуж-

дения.

3.2.1. Собрать электрическую схему приводного электродвигателя (рис.

2. Номинальные параметры используемых приборов, резисторов и

иного оборудования студенты выбирают самостоятельно. По согласованию с преподавателем последовательную обмотку LM2 допускается не использовать). С разрешения преподавателя опробовать ее на холостом ходу. При этом рекомендуется следующий алгоритм действий:

1) убедиться, что все воздушные выключатели на стенде выклю-

чены, движок реостата R1 (рис. 2) находится в положении, при котором его сопротивление равно нулю, напряжение на выходе регулятора TV1 (рис.2) равно нулю, сопротивление реостата R2 (рис. 2) максимальное;

2) включить необходимые автоматические выключатели;

3) реостатом R1 (рис. 2) установить номинальный ток в обмотке

возбуждения LM1 приводного двигателя;

4) плавным поворотом рукоятки регулятора TV1 (рис. 2) разо-

гнать электродвигатель до скорости примерно 30% номинальной;

5) вывести реостат R2 (рис. 2) полностью R2 = 0;

6) регулятором TV1 довести скорость вращения двигателя до но-

минальной и в дальнейшем поддерживать номинальную скорость вращения приводного двигателя.

3.2.2. Собрать электрическую схему генератора постоянного тока неза-

висимого возбуждения (рис. 3. Номинальные параметры исполь-

зуемых приборов, резисторов и иного оборудования студенты выбирают самостоятельно). Изобразить примерный ожидаемый

вид характеристики холостого хода (рис. 4). Снять характеристику холостого хода генератора (рис.3, выключатель S или все выключатели лампового реостата разомкнуты). При этом рекомендуется следующий алгоритм действий:

1) убедиться, что все воздушные выключатели на стенде выклю-

2) включить необходимые автоматические выключатели;

3) реостатом R1 (рис. 2) установить номинальный ток в обмотке

возбуждения LM1 приводного двигателя;

4) плавным поворотом рукоятки регулятора TV1 (рис. 2) разо-

гнать электродвигатель до скорости примерно 30% номинальной;

5) вывести реостат R2 (рис. 2) полностью R2 = 0;

6) регулятором TV1 довести скорость вращения двигателя до но-

минальной и в дальнейшем поддерживать номинальную скорость вращения приводного двигателя;

7) убедиться, что ток возбуждения исследуемого генератора (рис.

3, амперметр РА2) равен нулю. Зафиксировать в отчете значение напряжения (ЭДС) на выходе генератора G при разомкнутом выключателе S (все лампы нагрузочной цепи выключены), при номинальной скорости вращения и отсутствии тока в обмотке LG1;

8) плавно увеличивать ток возбуждения генератора от нуля до

максимума, но не более величины, соответствующей 1,1 номинального напряжения генератора. При этом в таблицу эксперимента (форма таблицы разрабатывается студентами самостоятельно) занести 5…7 точек. Ток возбуждения исследуемого

генератора в ходе этого эксперимента допускается увеличивать монотонно вверх, снижение тока возбуждения в

процессе этой части эксперимента недопустимо.

9) после достижения 1,1 номинального напряжения на выходе ге-

нератора монотонно уменьшать ток возбуждения исследуе- мого генератора до нуля. Снять 5…7 точек. Зафиксировать в отчете конечное напряжение (ЭДС) после уменьшения тока возбуждения до нуля. В ходе эксперимента следует поддержи-

вать скорость вращения генератора неизменной, равной

номинальной скорости;

10) остановить приводной электродвигатель, уменьшая выходное

напряжение регулятора TV1 до нуля;

11) возвратить все рукоятки регуляторов в нулевое положение;

12) выключить автоматические выключатели.

3.2.3. Изобразить примерный ожидаемый вид внешней характеристики

генератора независимого возбуждения (см. ниже рис. 7, характеристика 1). Снять внешнюю характеристику генератора независимого возбуждения (на рис. 3 выключатель S замкнут). Рекомендуется начать опыт при номинальной нагрузке генератора, постепенно снижая ее до холостого хода. В ходе эксперимента следует

поддерживать скорость вращения генератора неизменной, равной номинальной скорости, а ток возбуждения генератора

равным номинальному току возбуждения. Рекомендуемый ал-

горитм действий:

1) выполнить все действия 1)…6) п. 3.2.2;

2) установить максимально возможное напряжение на выходе ге-

нератора G, но не более номинального;

3) установить ток нагрузки генератора G равным 1,2 I

НОМ

. Занести в таблицу эксперимента, разработанную студентами заранее, показания приборов, необходимые для построения внешней характеристики генератора независимого возбуждения;

4) разгружать генератор до режима холостого хода, поддерживая

номинальную скорость вращения генератора. Зафиксиро-

вать в отчете 5…7 точек характеристики;

5) остановить приводной электродвигатель, уменьшая выходное

напряжение регулятора TV1 до нуля;

6) возвратить все рукоятки регуляторов в нулевое положение;

7) выключить автоматические выключатели.

3.3. Исследование генератора постоянного тока параллельного возбу-

ждения.

3.3.1. Изменить электрическую схему генератора в соответствии с рис. 5.

3.3.2. Изобразить примерный ожидаемый вид внешней характеристики

генератора параллельного возбуждения. Снять внешнюю характеристику генератора параллельного возбуждения. В ходе эксперимента следует поддерживать скорость вращения генератора неизменной, равной номинальной скорости. Рекомендуемый алгоритм действий:

1) выполнить все действия 1)…6) п. 3.2.2;

2) установить напряжение на выходе генератора G равным по ве-

личине напряжению холостого хода в предыдущем опыте (см. подпункт 2 пункта 3.2.3);

3) нагружать генератор параллельного возбуждения до тока не

более 1,2 номинального, фиксируя в отчете показания приборов в 5…7 точках;

4) остановить приводной электродвигатель, уменьшая выходное

напряжение регулятора TV1 до нуля;

5) возвратить все рукоятки регуляторов в нулевое положение;

6) выключить автоматические выключатели.

3.4. Исследование генератора смешанного возбуждения.

3.4.1. Дополнить предыдущую схему включением последовательной об-

мотки до вида, соответствующего схеме на рис. 6.

3.4.1. Изобразить примерный ожидаемый вид внешних характеристик

при согласном и встречном включениях обмоток возбуждения генератора. Снять внешнюю характеристику генератора смешанного возбуждения. В ходе эксперимента следует поддерживать ско-

рость вращения генератора неизменной, равной номинальной скорости. Внешнюю характеристику генератора возбуждения

снимают, начиная с точки холостого хода (ламповый реостат полностью выключен), постепенно увеличивая нагрузку до номинальной величины.

3.4.2. Изменить направление тока в сериесной обмотке возбуждения ге-

нератора, не переключая параллельной обмотки, и снять внешнюю характеристику при новом включении обмоток.

4. Содержание отчета.

4.1. Название работы.

4.2. Цель работы.

4.3. Рабочее задание.

4.4. Технические данные оборудования, задействованного в работе.

4.5. Электрические схемы, исследованные в эксперименте.

4.6. Характеристики генератора, снятые в ходе эксперимента. Внешние

характеристики генератора при различных способах возбуждения представить на одном графике.

4.7. ВЫВОДЫ.

5. Контрольные вопросы:

5.1. Устройство генератора постоянного тока. Назначение и функцио-

нирование отдельных элементов (частей) генератора.

5.2. Как производится оценка коммутации генератора? Причины не-

удовлетворительной коммутации, способы ее улучшения.

5.3. Объяснить (устно) назначение и конструктивное исполнение каждо-

го элемента электрических схем.

5.4. Объяснить (устно) физический смысл характеристик генератора,

полученных в результате эксперимента. При объяснении использовать термины физики и математики.

5.5. Сформулировать и отразить в выводах по работе возможности

практического применения генераторов постоянного тока с различными способами возбуждения.

+ -

PV2

PA2

PA1

PV1

Rнагр

PA2

PA1

PV1

Rнагр Rнагр

LG1

LG2

PA1

PV1

PA2

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ГЕНЕРАТОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ГЕНЕРАТОР НЕЗАВИСИМОГО

ВОЗБУЖДЕНИЯ

ГЕНЕРАТОР ПАРАЛЛЕЛЬНОГО

ВОЗБУЖДЕНИЯ

ГЕНЕРАТОР СМЕШАННОГО

ВОЗБУЖДЕНИЯ

S S

Рис. 1

Рис. 2

=230(220)В

Ш1 Ш2

+ -

Я1

LM1

LM2

PA1

TV1

Схема приводного двигателя

С1 С2D1 Я2

M, LM - электродвигатель

BR - тахометр

РА1, РА2 - амперметры TV1 - регулируемый источник 9 А

КF - устройство контроля поля

R1 - регулятор тока возбуждения

РА2

R2 - резистор в цепи якоря

Енач

Екон

Iв

Uном

I в ном

Ш1 Ш2

TV2

+ -

PA2

LG1

LD G

D1 D2

Я1 Я2

Rн

РА3

Генератор постоянного тока независимого возбуждения

Рис.3

К снятию характеристики холостого хода

Рис. 4

IВ вверх

Iв вниз

Генератор постоянного тока параллельного

возбуждения

Я1

Я2

Rн

РА1

LG1

PA2

Ш1

Ш2

G, LG, LD - генератор постоянного тока параллельного возбуждения;

PA1, PA2 - амперметры; PV - вольтметр; RH - нагрузка (ламповый реостат); R2 - регулятор тока возбуждения.

Рис. 5

Генератор смешанного возбуждения

LG1

PA2

Rн

РА3

D1 D2 Я1 Я2

LG2

C1 C2

Ш1 Ш2

G, LG1, LG2, LD - генератор постоянного тока RH - нагрузка R2 - регулировочный резистор PA - амперметры PV - вольтметр

Рис. 6

Uя; В Uя; В

0 0 0

Iвн

Iво

Iв; А

Uн 0

Iя; А Iя; А

ХАРАКТЕРИСТИКА ХОЛОСТОГО ХОДА ВНЕШНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГУЛИРОВОЧНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

0 - идеальная характеристика 1 - генератор независимого возбуждения

3 - генератор смешанного возбуждения

2 - генератор параллельного возбуждения

(встречное включение обмоток возбуждения)

(согласное включение обмоток возбуждения)

4 - генератор смешанного возбуждения

Рис. 7

Характеристики генераторов постоянного тока

<<< < Предыдущая 12 / 92 3 4 5 6 7 8 9 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]