Исходное положение оборудования

Работа №5 Генератор параллельного возбуждения

1. Схемы испытаний

Рис. 1.1. Схема генератора параллельного возбуждения. 60-070-CS-S, рис. 3-5-1, стр. 3-5-2.

а)

Рис.1.2. Схема испытаний генератора. 60-070-CS-S, рис. 3-5-3, стр. 3-5-4.

а – опыт 1,2;1.2, б – опыт 3

б)

2. Основные соотношения

Электродвижущая сила (ЭДС) якоря

 - машинная постоянная

 - число пар полюсов

 - число проводников обмотки якоря

 - число пар параллельных ветвей обмотки якоря

 - магнитный поток

           Характеристика магнитной цепи генератора – зависимость продольного потока генератора от тока возбуждения полюсов имеет нелинейный характер.

            - угловая скорость вращения,

- частота вращения

Уравнение напряжений генератора постоянного тока

Напряжение на зажимах генератора равно ЭДС якоря минус падение напряжения в якорной цепи.

- напряжение на зажимах генератора

 - сопротивление якоря

 - ток якоря

Электромагнитный момент (ЭММ) генератора

Уравнение моментов

В генераторном режиме механический момент приводного двигателя уравновешивается ЭММ и моментом холостого хода генератора постоянного тока (ГПТ)

- вращающий момент приводного двигателя ГПТ, подводящего механическую мощность,

- ЭММ, действующий против внешнего момента вращения,

- момент холостого хода, обусловленный механическим трением и взаимодействием магнитного поля с вихревыми токами сердечника якоря.

Уравнение токов

Для ГПТ параллельного возбуждения ток нагрузки , а напряжение якоря одновременно является напряжением на обмотке возбуждения и его изменение влияет на ток возбуждения.

Самовозбуждение генератора параллельного возбуждения

Для самовозбуждения необходимо соблюдение трех условий:

- наличие остаточного магнитного потока полюсов  равного 2–3 % от номинального потока возбуждения ,

- согласное направление остаточного потока  и потока возбуждения ,

- сопротивление в цепи обмотки возбуждения должно быть меньше некоторого критического значения .

При вращении ротора остаточным потоком полюсов индуцируется некоторая ЭДС якоря, приводящая к нарастанию тока возбуждения. Возникает переходный лавинообразный процесс. По мере насыщения магнитной цепи уменьшается скорость нарастания потока и ЭДС якоря и наступает установившийся режим.

Мощность на нагрузке

.

3. Оборудование

1. Универсальный источник питания 60-105 

2. Машины постоянного тока 63-120       

3. Панель управления моментом нагрузки 68-441

4. Механическая нагрузка (динамометр) или электропривод (ДПТ) 67-502

5. Коммутируемая трехфазная активная нагрузка 67-142

6. Один вольтметр и один амперметр постоянного тока 68-110

7. Набор соединительных проводов 68-800

Монтажная схема 60-070-CS-S, рис. 3-1-3, стр. 3-1-6 с учетом Рис.1.2,а – опыт 1,2;1.2, б – опыт 3. Схема испытаний генератора. 60-070-CS-S, рис. 3-5-3, стр. 3-5-4.

Собрать схему установки согласно рис. 1.2,а.

Динамометр 67-530 в данной работе используется как электропривод (двигатель постоянного тока параллельного возбуждения, ДПТ) для испытуемого ГПТ 63-120. Скорость вращения ДПТ устанавливается регулятором «constant speed or torque» на панели управления скоростью 68-441. Для перевода в режим управления скоростью необходимо соединить силовой кабель ДПТ (динамометра) со штекером «speed» на панели  управления моментом и скоростью 68-441 (левый штекер).

Коммутируемый блок активных сопротивлений 67-142 зашунтировать перемычкой, а переключатели поставить в положение «выкл.»(off). При этом сопротивление блока минимально (равно нулю).

Регуляторы напряжения универсального источника питания 60-105 повернуть в положение .

На панели управления моментом и скоростью 68-441

- переключатель «demand voltage» установить в положение «+ve»;

- регуляторы «constant speed or torque» и «torque proportional to speed» повернуть против часовой стрелки до упора.

Включить (вверх) трехфазный выключатель универсального источника питания 60-105. Загорится (зеленый) индикатор питания установки.

1. Характеристика холостого хода. Зависимость ЭДС (напряжения на зажимах генератора) от тока возбуждения .

Блок коммутируемых активных сопротивлений 67-142 используется как регулировочный реостат в цепи возбуждения. Исходное положение: коммутируемый блок активных сопротивлений 67-142 зашунтировать перемычкой, а переключатели поставить в положение «выкл.»(off). При этом регулировочное сопротивление в цепи возбуждения .

Включить питание панели управления моментом нагрузки (скоростью привода) 68-441. Загорится (зеленый) индикатор питания блока.

Включить питание ДПТ (динамометра) кнопкой «dynamometer power». Загорится красная лампочка на панели управления моментом нагрузки (скоростью привода) 68-441.

Внимание! Без вращения динамометра кнопку не включать.

Регулятором «constant speed or torque» на панели управления моментом нагрузки (скоростью привода) 68-441установить и поддерживать постоянной скорость вращения ГПТ равной .

Изменять регулировочное сопротивление цепи возбуждения ГПТ (коммутируемый блок активных сопротивлений 67-142) согласно таблице 1.

Измерять:

- напряжение ГПТ ,

- ток возбуждения ,

- частоту вращения .

По результатам опыта заполнить Таблицу 1.

Таблица 1.

R_fp

Ом

Положение выключателей

блока 67-142

n(об/мин)

i_f (А)

U(B)

Установлена перемычка,

все выключатели «выкл, off»

Перемычка снята,

Все выключатели «вкл, on»

Три R=3770Ом «выкл, off»

Все остальные «вкл, on»

Три R=1950Ом «выкл, off»

Все остальные «вкл, on»

Три R=950Ом «вкл, on»

Все остальные «выкл, off»

Только R=1950Ом «вкл, on»

Все остальные «выкл, off»

Одно R=950Ом «вкл, on»

Все остальные «выкл, off»

Одно R=1950Ом и одно 3770Ом «вкл, on»

Все остальные «выкл, off»

Два сопротивления R=3770Ом «вкл, on»

Все остальные «выкл, off»

Регулятором «constant speed or torque» остановить ДПТ, повернув регулятор против часовой стрелки до упора.

Выключить питание ДПТ (динамометра) кнопкой «dynamometer power». Красная лампочка на панели управления моментом нагрузки (скоростью привода) 68-441 погаснет.

Отключить питание блоков и трехфазное питание установки.

Построить график Рис. 1 зависимости .60-070-CS-S, стр. 3-5-8.

2. Зависимость ЭДС (напряжения) генератора от скорости вращения

Установить скорость вращения при согласно п.1.

Изменять скорость вращения ГПТ регулятором «constant speed or torque» с интервалом примерно 150 об/мин до 100 об/мин.

Измерять:

- скорость вращения ,

- напряжение ГПТ ,

- ток возбуждения .

По результатам опыта заполнить Таблицу 2.

Таблица 2.

n(об/мин)

U(B)

i_f (А)

Остановить и отключить установку согласно п.1.

Построить графики Рис. 2  зависимости .60-070-CS-S, стр. 3-5-10.

3. Внешняя характеристика. Зависимость напряжения генератора от тока нагрузки .

Собрать схему установки согласно рис. 1.2,б.

Блок коммутируемых активных сопротивлений 67-142 используется как нагрузочный реостат в цепи якоря. Исходное положение: переключатели поставить в положение «выкл.»(off), шунт не использовать. При этом нагрузочное сопротивление (режим холостого хода). Регулировочное сопротивление в цепи возбуждения .

Установить скорость вращения при согласно п.1.

Изменять сопротивление нагрузки согласно таблице 3.

Rн(Ом)

Положение выключателей

блока 67-142 (перемычка снята)

n(об/мин)

I(А)

U(B)

P(Вт)

∞

Все выключатели «выкл, off»

Одно сопротивление R=3770Ом «вкл, on»

Все остальные «выкл, off»

Два сопротивления R=3770Ом «вкл, on»

Все остальные «выкл, off»

Одно R=1950Ом и одно 3770Ом «вкл, on»

Все остальные «выкл, off»

Одно R=950Ом «вкл, on»

Все остальные «выкл, off»

Три R=1950Ом «вкл, on»

Все остальные «выкл, off»

Три R=950Ом «вкл, on»

Все остальные «выкл, off»

Три R=1950Ом «выкл, off»

Все остальные «вкл, on»

Три R=3377Ом «выкл, off»

Все остальные «вкл, on»

Все выключатели «вкл, on»

Измерять:

- скорость вращения ,

- напряжение ГПТ ,

- ток нагрузки

Рассчитать и внести в таблицу 3 мощность, выделяемую на нагрузке .

Проанализировать результаты исследования генератора параллельного возбуждения, составить выводы по работе, оформить отчет.

Познавательные статьи:



Психологические особенности спортивного соревнования

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Занятость населения и рынок труда

Социальный статус семьи и её типология