Практ. зад.№1 ОЭМ — копия. Выполнения задания 1
 Скачать 160.57 Kb.
|
Выполнения задания 1Генератор независимого возбуждения. Генератор, обмотка возбуждения которого получает питание от постороннего источника тока (например, от аккумуляторной батареи или от другого генератора постоянного тока), называется генератором с независимым возбуждением. 1. Характеристикой генератора независимого возбуждения называется зависимость между основными величинами, определяющими работу машины. Наиболее важной величиной для генератора является напряжение U на зажимах, которое зависит от тока /„ возбуждения, от тока I нагрузки и от скорости вращения п якоря генератора. 2. Условиями определения характеристики являются для холостого хода Определяет зависимость напряжения U0 от тока возбуждения при Iа=0 и n=const. Выключатель «Р» отключен, генератор разгоняется до номинальной частоты вращения, снятие характеристики начинают с Iв=0. При этом, ввиду наличия магнитного потока остаточного намагничивания, в проводниках обмотки якоря индуктируется ЭДС Еост, величина которой обычно составляет (2…3)% от Uн генератора. 3. Электрическая схема снятия характеристики холостого хода  4. Порядок снятия характеристики: Увеличивают ток в обмотке возбуждения от нуля до максимального значения, напряжение генератора возрастает по кривой 1. _ Обычно ток возбуждения увеличивают до тех пор, пока напряжение на зажимах генератора не достигнет значения (1,1…1,25) Uн. Затем ток возбуждения уменьшают до нуля, изменяют его направление на обратное и вновь увеличивают до Iв= — Iвmax.. 5. Объяснение параметров характеристики: Напряжение при этом изменяется от +Umax до -Umax по кривой 2, которая называется нисходящей ветвью. Кривая 2 проходит выше кривой I, что объясняется процессами перемагничивания магнитной цепи. Далее изменяют ток возбуждения от -Iвmaxдо +Iвmax, при этом напряжение меняется от -Umax до +Umaxпо кривой 3, так называемой восходящей ветвью характеристики холостого хода. Кривые 2 и 3 образуют петлю гистерезиса, которая определяет свойства стали магнитной цепи машины. Проведя между ними среднюю линию 4, получают так называемую расчетную характеристику холостого хода, которой пользуются на практике. Следует отметить, что при снятии характеристики холостого хода изменять ток возбуждения нужно только в одном направлении, чтобы точки принадлежали одной ветви. Анализ характеристики холостого хода показывает, что начальная часть кривой представляет собой практически прямую линию, так как при малых токах Iвпочти вся МДС идет на преодоление магнитного сопротивления воздушного зазора. По мере увеличения тока Iви возрастания потока Ф сталь магнитопровода насыщается и зависимость U0= f(Iв) становится нелинейной. Точка, соответствующая напряжению Uн, лежит обычно на перегибе характеристики холостого хода. Это связано с тем, что при работе на прямолинейном участке характеристики напряжение генератора неустойчиво, а в насыщенной части кривой ограничены возможности регулирования напряжения генератора. Таким образом характеристика холостого хода имеет важное значение для оценки свойств генератора.  а) Схема для снятия характеристики короткого замыкания независимого возбуждения. б) Характеристика короткого замыкания. При помощи характеристики короткого замыкания можно приближенно определить значение тока короткого замыкания, который протекает в генераторе в тот момент, когда замыкание происходит при номинальном режиме работы. Для этого откладывают (точка N) значение тока возбуждения 1Вн, соответствующее номинальному режиму работы генератора, затем продолжают линию характеристики до пересечения ее с перпендикуляром, восстановленным в точке N. Отрезок NM представляет собой в масштабе приближенно величину тока короткого замыкания в номинальном режиме работы генератора. Условиями определения характеристики для короткого за -мыкания является определение зависимости тока цепи якоря I от тока возбуждения I=f(Iв) при U=0 и n=const Для снятия этой характеристики зажимы генератора замыкают накоротко, разгоняют генератор до номинальной частоты вращения и увеличивая ток возбуждения от нуля доводят ток якоря до Iкз=(1,25..1,5)Iн _ Характеристика короткого замыкания Iа=f(iв) при U=0 и n=const для генератора независимого возбуждения может быть снята только при питании обмотки возбуждения от постороннего источника Характеристика короткого замыкания снимается при замыкании выходных зажимов цепи якоря генератора накоротко. Так как U = 0, то:  и так как Ra мало, то в условиях опыта ЭДС Еа также должна быть мала. Поэтому необходимо проявлять осторожность и начинать снятие характеристики короткого замыкания с минимальных значений iв, чтобы ток якоря не превысил (1,25 — 1,5)Iном. Так как при снятии характеристики короткого замыкания электродвижущая сила мала и поэтому поток мал и машина не насыщена, то зависимость I=f(iв) практически прямолинейна . При iв=0 из-за наличия остаточного магнитного потока ток  и в крупных машинах близок к номинальному току или даже больше его.В размагниченной машине характеристика короткого замыкания начинается с нуля. Если характеристика короткого замыкания снята без предварительного размагничивания машины , то ее также целесообразно перенести параллельно самой себе в начало координат. Внешняя характеристика генератора с независимым возбуждением   Внешняя характеристика Для снятия внешней характеристики следует привести генератор во вращение с номинальной частотой вращения и установить такой ток возбуждения Iв, чтобы при I = IН = Ос иметь номинальное напряжение на зажимах генератора UH = Са = ОБ. Затем постепенно разгружают генератор до холостого хода. Напряжение; на зажимах генератора растет и при I = 0 достигает значения Uo = ОА. Изменение напряжения генератора характеризуется повышением напряжения при переходе от режима номинальной нагрузки к режиму холостого хода. У генераторов независимого возбуждения внешняя характеристика падающая: по мере увеличения нагрузки (тока якоря) напряжение генератора уменьшается из-за роста падения напряжения на сопротивлении якорной цепи и размагничивающего действия ЭДС обмотки якоря, уменьшающей магнитный поток, а следовательно и Е якорной обмотки. Внешнюю характеристику рекомендуется снимать при таком возбуждении IВ=IВН, когда I=IН и U=UН (номинальный режим). Регулировочная характеристика генератора независимого возбуждения   Схема для снятия регулировочной характеристики генератора независимого возбуждения. Регулировочная характеристика генератора постоянного тока — зависимость тока возбуждения Iв от нагрузки (силы тока) Iн при постоянном напряжении U=const и постоянном числе оборотов n=const. При холостом ходе I=0 генератор имеет минимальный ток возбуждения IВ0. Затем по мере роста нагрузки ток возбуждения IВ тоже растёт. Для поддержания постоянства напряжения U на зажимах генератора необходимо увеличивать его электродвижущую силу E, что и достигается увеличением тока возбуждения Iв Чем больше магнитное насыщение стали генератора, тем при прочих одинаковых условиях круче поднимается график регулировочной характеристики. Это объясняется тем, что с ростом тока в якорной обмотке усиливается размагничивающее действие реакции якоря и для компенсации его необходимо увеличивать ток возбуждения. Нагрузочная характеристика генератора независимого возбуждения  Нагрузочная характеристика. Эго зависимость напряжения на выводах якоря генератора от тока возбуждения при неизменном токе нагрузки, т. е. Ur = f (/в) при /я = = const (кривая 2 на рис.).Напряжение на зажимах генератора всегда меньше ЭДС вследствие падения напряжения в якорной цепи и размагничивающего действия реакции якоря, поэтому нагрузочная характеристика располагается ниже и правее характеристика холостого хода. Для снятия данной характеристики генератору сообщают номинальную частоту вращения, а затем, постепенно выводя регулировочный резистор в цепи возбуждения, повышают ЭДС до значения, превышающего номинальное напряжение на 10—15 %. После этого включают нагрузку и устанавливают номинальный ток в ней. При номинальных значениях тока и напряжения записывают значение тока возбуждения. Затем с помощью регулировочного резистора изменяют ток возбуждения и записывают несколько показаний амперметра в цепи возбуждения. Как видно из графика, нагрузочная характеристика подобна характеристике холостого хода, потому что последняя является частным случаем нагрузочной характеристики, когда ток нагрузки равен нулю. Достоинствами генератора с независимым возбуждением являются возможность регулирования напряжения в широких пределах от 0 до Umax путем изменения тока возбуждения и малое изменение напряжения генератора под нагрузкой. Однако он требует наличия внешнего источника постоянного тока для питания обмотки возбуждения. |