Бібліографічний список

[1. C. 337...408; 2. С. 401...457; З. С. 334-371; 4. С. 257...294;

5. С. 404...427].

Лабораторна робота №12 дослідження генератора постійного струму з незалежним збудженням

МЕТА РОБОТИ

Вивчити будову, принцип дії та області застосування машин постійного струму в режимах генератора та двигуна.

Провести експериментальні дослідження параметрів генератора постійного струму з незалежним збудженням та побудувати зовнішню і характеристику холостого ходу.

ОБЛАДНАННЯ

1. Електромашинний агрегат, складений із первинного двигуна з короткозамкненим ротором та генератора пос­тійного струму з незалежним збудженням (МГ) -1шт.

2. Джерело живлення кола збудження постійного струму на 220 В 300 мA -1шт.

3. Вольтметр постійного струму на 450 В -1 шт.

4. Амперметр постійного струму на 10 А -1 шт.

5. Резистори (навантажувальні опори) на 110 Ом 10 А-2 шт.

6. Вольтметр постійного струму на 450 В -1 шт.

7. Міліамперметр постійного струму на 300 мA -1 шт.

8. Резистор регулюючий на 5000 Ом 300 мA -1 шт.

9. Комплект з'єднувальних проводів-1 шт.

Короткі відомості з теорії

Машини постійного струму обертальні, вони працюють як у ре­жимі генератора, так і у режимі двигуна.

Машина постійного струму складається з двох частин: нерухомої станини та якоря, який обертається. До станини кріпляться основні (головні) та додаткові полюси, підшипникові щітки і щітковий апарат. Якір складається із вала, осердя якоря, обмотки якоря і колек­тора. Станина виготовляється із сталі або чавуна та прикріп­люється до фундаменту. Частина станини, по якій замикається по­тік основних та додаткових полюсів зветься ярмом. Основні полюси виготовля- ються із кобальтової сталі, і мають котушки з обмотками збудження,

які створюють основний магнітний потік збуд­ження. Вони можуть

приєднуватися до обмотки якоря незалежно, паралельно, послідовно чи змішано.

Додаткові полюси теж виготовляються із кобальтової сталі, встановлюються між основними полюсами і призначені для без іскрової роботи щіток на колекторі, їх котушки приєднуються до обмотки якоря послідовно. Вал якоря крізь підшип­ники та підшипникові щити з'єднується із станиною. Щітковий апа­рат за допомогою щіток створює електричний зв'язок між якорем та колек­тором з мережею живлення. Обмотка якоря закладена у пази осердя якоря і призначена для перетворення механічної енергії обертання гене­ратора у електричну енергію, що віддається у мережу за правилом правої руки. У двигуна напрям обертання якоря визначається за правилом лівої руки. Обмотка якоря виконується у вигляді хвиль­ової чи петльової обмотки. Колектор виготовляється із мідних пластин, ізо­льованих між собою, які припаяні до лобових частин обмотки якоря. Призначення колектора - механічне випрямлення змінного струму якоря у постійний, який віддається у мережу живлення. У двигуна - навпаки.

Основні характеристики генераторів постійного струму: зов­нішня, холостого ходу та регулювальна.

Згідно ГОСТ 27471-81 зовнішня характерис­тика електромашинного генератора - залежність напруги на обмотці якоря від струму навантаження при номінальної частоті обертання якоря та постійних зовнішніх опо­рах у колах обмоток збудження:

при та.

Згідно ГОСТ 27471-87 характеристика холос­того ходу електромашинного генера­тора - залежність ЕРС обмотки якоря від струму збудження при розімкненій обмотці якоря та заданій частоті обертання: прита.

Згідно ГОСТ 27471-37 регулювальна харак­теристика електромашинного генератора - залежність струму у обмотці незалежного збудження чи в обмотці паралельного збудження від струму навантаження при постійній напрузі на затискачах обмотки якоря та номінальній часто­ті обертання:

I_З = f ( I ) при та

Згідно ГОСТ 183-66 номінальна зміна напруги - різниця напруг на затискачах генератора при зміні навантаження від номінального до нульового, виражена у відсотках від номінальної напруги при номінальної частоті обертання якоря та постійних опорах у колах обмоток збудження:

при та,

де - напруга холостого ходу генератора, В; - номінальна напруга генератора при номінальному струмі на­вантаження, В.

Генератори постійного струму одержали широке застосування. Це - збуджувачі синхронних машин, зарядні агрегати, джерела живлення електролізних установок, зварювальні агрегати; їх установ­люють на різноманітних самохідних машинах, які застосовуються у сільськогосподарському виробництві. На автомобілях великої по­тужності генератори постійного струму застосовуються для живлен­ня двигунів, вбудованих у колеса замість громіздкої і малонадій­ної механічної передачі крутного моменту. Вони застосовуються на судах-електроходах та для освітлювання поїздів.

Генератори з незалежним збудженням застосовуються у системі генератор-двигун, на стендах для обкатки автомобільних та трак­торних двигунів, в приладах прокатних станів, екскаваторах, у ролі тахогенераторів та інше.

Двигуни постійного струму застосовуються у автомобілях, тракторах, трамваях, тролейбусах, електровозах, метро, електро­карах та інше.