1. Изучить по плакату и разборному макету конструкцию генератора постоянного тока.
2. Собрать на лабораторном стенде схему для снятия характеристик генератора постоянного тока с параллельным возбуждением.
При выполнении второго пункта программы ознакомиться со схемой установки для снятия характеристик генератора постоянного тока, представленной на рабочем месте и в данных методических указаниях на рисунке 8.7. Зарисовать схему в бланк отчета и собрать ее с целью проведения исследований.
Рисунок 8.7 — Схема снятия характеристик генератора постоянного тока
параллельного возбуждения
На схеме: РV — вольтметр 0–250 B,
PA 1 — амперметр 0–5 А,
PA 2 — амперметр 0–10 А.
3. Для снятия характеристики холостого хода отключить нагрузку генератора (выключить все сопротивления или лампы нагрузочного реостата), полностью ввести реостат в цепи возбуждения, разомкнуть цепь возбуждения, запустить приводной двигатель, снять первый отсчет для таблицы 8.4.
Таблица 8.4
I в, A | ||||||||||||
E, B |
Затем замкнуть цепь возбуждения, плавно изменяя реостатом возбуждения ток I в, снять второй и последующие отсчеты Е, заполняя в таблице графу значений I, до значений ЭДС. На зажимах генератора около 250 В. По результатам измерений построить график зависимости Е = f (I в) для I = 0, n = const.
При этом нужно обратить внимание на ход кривой. За счет остаточного магнетизма полюсов кривая начинается не с нуля. На начальном участке кривой ЭДС генератора возрастает почти пропорционально росту тока возбуждения. С увеличением тока возбуждения выше определенного значения наступает магнитное насыщение стали, дальнейший рост ЭДС замедляется, кривая образует перегиб в виде колена. При сильном насыщении рост ЭДС практически прекращается и кривая характеристики холостого хода превращается в прямую линию, параллельную оси абсцисс. Важное практическое значение имеет знание той части кривой, которая соответствует нормальной работе генератора. Если генератор работает в режиме насыщения на пологом участке характеристики, то возможность регулирования напряжения в этом случае ограничена, но и случайные изменения возбуждения не вызовут колебания выходного напряжения. Обычно генераторы на практике работают в режиме, соответствующем пологому участку характеристики холостого хода.
4. Для снятия внешней характеристики запустить приводной двигатель генератора при введенном реостате RЕ в цепи возбуждения и отключенной нагрузке. Реостатом возбуждения установить на зажимах генератора напряжение холостого хода U 0 = 220 В. Затем, поддерживая в цепи возбуждения ток I в = const = 150 мA, плавно увеличивать нагрузку генератора включением ламп или сопротивлений нагрузочного реостата до номинального значения тока нагрузки I н ≈ 5 А.
Измеренные значения тока нагрузки I и соответствующие им значения напряжения U на зажимах генератора занести в таблицу 8.5 и построить график полученной зависимости U = f (I) при I в = const.
Таблица 8.5
I, A | ||||||||
U, B |
По внешней характеристике генератора определить относительное понижение напряжения на его выходе при переходе от режима холостого хода к режиму номинальной нагрузки, используя формулу:
,
U 0 — напряжение на зажимах генератора при холостом ходе;
U н — напряжение генератора при номинальном значении тока нагрузки.
5. Регулировочная характеристика снимается так же, как и внешняя характеристика, с той лишь разницей, что при увеличении нагрузки для поддержания постоянного значения напряжения генератора необходимо изменять ток возбуждения. При этом изменение тока возбуждения должно производиться только в одном направлении — увеличения или уменьшения его, чтобы избежать искажения результатов опыта за счет гистерезиса.
Результаты измерения значений тока нагрузки I н и соответствующих им значений тока возбуждения I в занести в таблицу 8.6 и построить график полученной зависимости I в = f (I) при U в = const, n н = const.
Таблица 8.6
I н, A | ||||||||
I в, A |
Содержание отчета
1. Цель и программа работы.
2. Схемы лабораторных установок.
3. Таблицы экспериментальных данных.
4. Графики характеристики холостого хода, внешней и регулировочной характеристик для синхронного электрического генератора и генератора постоянного тока.
5. Выводы по результатам наблюдений.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9