ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 15

“МОТОРГЕНЕРАТОРНАЯ УСТАНОВКА”

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Познакомиться с принципом .преобразования электрической энергии переменного тока с помощью мотор-генератора, выяснить зависимость cosj и КПД асинхронного двигателя от нагрузки на генератор, построить характеристики генератора с независимым возбуждением.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА: (1) § 13.8, (2) §§ 15.1-15.4; (3) §§ 6.2-6.3.

ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ: Моторгенераторная установка, выпрямитель ВС-24, амперметр на 5 А по переменному току, вольтметр 250 В по переменному току, киловаттметр, проволочный реостат на 30 Ом и 10 А в цепь якоря, амперметр на 10 А по постоянному току, вольтметр на 50 В по постоянному току.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Рисунок 15.1

1. Разобраться с электрической схемой мотор-генераторной установки, сопоставив элементы схемы рис. 15.1 и элементы самой установки. Для снятия основных характеристик установки собрать схему согласно рис. 15.1.

2. Для снятия характеристики холостого хода необходимо отключить R_Н и генератор окажется нагруженным лишь на вольтметр, который измеряет ЭДС генератора. Регулируя с помощью ручки автотрансформатора на выпрямителе величину тока возбуждения, измеряем ЭДС вольтметром V₌. Результаты измерений занести в таблицу и построить график зависимости: E = f(I_В).

3. Для снятия внешней характеристики подключить R_Н. Установить ток возбуждения I_В = 1,5 А (ток возбуждения равен такому значению, чтобы при 10 А нагрузке напряжение на ней составило 24 В). Это соответствует оптимальному режиму работы генератора. Изменяя ток якоря I_Я измерить напряжение на нагрузке U. Данные занести в таблицу и построить график U = f(I_Я).

Таблица 15.1
U=, В
IЯ, А
U~, В
I~, А
W~, Вт

Одновременно снимать показания киловаттметра, амперметра и вольтметра по переменному току. Составить таблицу 15.1.

4. По данным внешней характеристики и измерив омметром сопротивление якоря r_я , рассчитать для токов 2А, 4А,6А, 8А и 10А ЭДС согласно уравнения: E=U+I_Яr_Я. Данные занести в таблицу 15.2 и построить график зависимости E = f(I_Я). При I_В = const.

Таблица 15.2
E, В
IЯ, А

5. Для снятия регулировочной характеристики установить электрический режим в нагрузке I_Н =8А, U_Н =24В. Изменяя ток I_Н в сторону уменьшения, напряжение на нагрузке U_Н будет увеличиваться (смотри внешнюю характеристику). Для поддержания напряжения на нагрузке постоянным придется уменьшить ток возбуждения I_В. Проделав эту операцию для изменений тока от 8А до 6А, от 6А до 4А и от 4А до 2А, получим зависимость: I_В = f(I_Я) при U_Н = 24 В. Полученные данные занести в таблицу и графически представить зависимость.

Таблица 15.3
IВ, А
IЯ, А

6. Для выяснения зависимости коэффициента мощности cosj и КПД h от величины нагрузки R_Н из таблицы 15.1. рассчитать для токов 2А, 4А, 6А, 8А и 10А кажущуюся мощность , определить мощность в нагрузке P_Н = U₌I₌ и вычислить КПД h и cosj соответственно по формулам: ; ; где W показания ваттметра.

Полученные данные занести в таблицу:

Таблица 15.4
cosj
h
IН, А
PН, Вт
S, BA

По результатам измерений построить график для зависимостей: h = f(I_Н); cosj = f(I_Н).

Полученные графики сравнить с графиками этих же процессов из учебников.

Сделать выводы по каждой характеристике.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Объясните, как происходит преобразование переменного тока в постоянный и моторгенераторной установке.

2. Объясните устройство и принцип действия генератора постоянного тока.

3. Назовите основные характеристики генератору постоянного тока и объясните каждую из них, исходя из принципа действия генератора.

4. Расскажите о потерях энергии в мотор - генераторе.

5. Каковы особенности преобразования переменного тока в постоянный с помощью мотор - генератора по сравнению с другими типами преобразователей.

6. Явление реакции якоря и способы его устранения.