Лабораторная работа №2

Испытание генераторов с самовозбуждением

2.1 Краткие теоретические сведения

К генераторам с самовозбуждением относятся генераторы с параллельным, смешанным и последовательным возбуждениями.

Рисунок 2.1 - Схема генератора с параллельным возбуждением.

Основным условием самовозбуждаемости генератора является наличие небольшого по величине (2—4% от номинального) потока остаточного магнетизма. Если в поле остаточного магне­тизма вращать якорь генератора с номинальной скоростью, то в обмотке якоря будет индуктироваться небольшая по величине э.д.с. (2—4% от номинального напряжения). При подключении обмотки возбуждения к зажимам якоря генератора (рисунок 2.1), эта э.д.с. вызовет в обмотке возбуждения ток, который создает неко­торый магнитный поток. Если обмотка возбуждения соединена с обмоткой якоря правильно, т. е. когда поток, созданный током в обмотке возбуждения, совпадает с потоком остаточного магнетизма, то поток полюсов и индуктируемая им э.д.с. в обмотке якоря увеличатся. Увеличение э.д.с. в обмотке якоря приводит к дальнейшему увеличению потока полюсов и э.д.с. в обмотке якоря и т.д. Процесс самовозбуждения заканчивается тогда, когда устанавливается соответствие между током возбуждения, магнитным потоком полюсов и э.д.с. в обмотке якоря.

Рисунок 2.2 - Графическое представление процесса самовозбуждения генератора с параллельным возбуждением.

1. - характеристика холостого хода;

2,3,4,5 - зависимости падения напряжения на различных по величине сопротивленях в цепи возбуждения.

Для выяснения предела, до которого идет процесс самовозбуждения, рассмотрим рисунок 2.2, где представлены характеристика холостого хода генератора U_o= f (i_B) — кривая 1, и зависимости падения напряжения на различных по величине постоянных сопротивлениях цепи возбуждения Uв =-i_BR_B = f (i_B) — прямые 2, 3, 4 и 5. Точкам А пересечения прямой 2 с характеристикой холостого хода определяет величину установившегося тока возбуждения t’_B1 и напряжения на зажимах генератора U (окончание процесса самовозбуждения) при данном сопротивлении цепи возбуждения. При большем сопротивлении цепи возбуждения, падение напряжения на котором выражается прямой 3, величину установившегося тока возбуждения i_B. и напряжения на зажимах генератора U₂ определяет точка В — пересечение прямой 3 с характеристикой холостого хода. Прямые 4 и 5 соответствуют таким сопротивлениям цепи возбуждения, при которых генератор не может возбудиться. Сопротивление цепи возбуждения, падение напряжения на котором изображается на графике прямой, касательной к характеристике холостого хода — прямая 4, называется критическим.

Целью данной работы является опытное снятие характеристик генератора при различных схемах возбуждения и анализ этих характеристик.

Для исследования необходимо взять генератор со смешанным возбуждением, используя одну или две обмотки возбуждения которого можно получить генератор с параллельным, смешанным и последовательным возбуждениями. Следует иметь в виду, что у таких генераторов параллельная обмотка возбуждения рассчитана на их номинальное напряжение и на ток 2—5% от номинального. Она выполнена проводом небольшого сечения, имеет сравнительно большое количество витков и большое сопротивление. Последовательная обмотка возбуждения имеет обычно небольшое количество витков провода сравнительно большого сечения. Сопротивление ее невелико и определяется долями ома. Она рассчитана на протекание по ней всего тока нагрузки генератора.