- •Министерство образования и науки российской федерации
- •Институт кибернетики, информатики и связи
- •«Исследование генератора постоянного тока»
- •1. Цель работы:
- •2. Основные теоретические сведения
- •Г енератор независимого возбуждения
- •Генераторы с самовозбуждением
- •Генератор постоянного тока с последовательным возбуждением.
- •3. Методические указания по выполнению работы
- •6. Контрольные вопросы.
- •7. Литература.
- •625000, Г.Тюмень, ул. Володарского, 38
- •625039, Г.Тюмень, ул. Киевская,52
3. Методические указания по выполнению работы
3.1. Ознакомиться с описанием и техническими характеристиками электромашинного агрегата. Записать в лабораторный отчет технические паспортные данные исследуемого генератора.
3.2. Ознакомиться с комплектом аппаратуры лабораторного стенда, используемым в лабораторной работе (Таблица 1)
Таблица 1
Номер блока в стенде |
Наименование |
Параметры |
101.1 |
Машина постоянного тока |
90 Вт; 220 В; 0,56 А (якорь) 220 В; 0,7А (возбуждение) |
102.1 |
Машина переменного тока |
50 Вт; 230 В ~; 1500 мин-1 |
104 |
Преобразователь угловых перемещений |
0... 6000 мин-1 |
201.2 |
Трехфазный источник питания |
400 В ~; 16 А |
206.1 |
Источник питания двигателя постоянного тока |
0…250В – ; 3А (якорь) 200В –; 1А (возбуждение) |
209.2 |
Возбудитель машины переменного тока |
0... 40 В – ; 3,5А |
301 |
Трехполюсный выключатель |
400 В ~; 10 А |
306.1 |
Активная нагрузка |
3*0...50 Вт; 220/380 В |
307.1 |
Реостат для цепи ротора машины переменного тока |
З*0...40 Ом;1 А |
308.1 |
Реостат возбуждения машины постоянного тока |
0...2000 Ом; 0,1... 0,5 А |
347.1 |
Трёхфазная трансформаторная группа |
3*80 ВА; 230 В/242, 235, 230, 226, 220, 133, 127В |
506.2 |
Указатель частоты вращения |
-2000…0…2000 мин-1 |
509.1 |
Мультиметр |
0...1000 В; 0…100 А |
Исследование генератора постоянного тока независимого возбуждения
Определение характеристики холостого хода Еа = f(Iв)
Указания по проведению эксперимента
Собрать электрическую схему для снятия характеристики (рис.13).
С
оберите
электрическую схему соединений тепловой
защиты машины переменного тока
Соедините гнезда защитного заземления устройств , используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" источника G1.
Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
Переключатели режима работы источника G2, возбудителя G3 и выключателей А2 и А4 установите в положение "РУЧН.".
Регулировочные рукоятки источника G2 и возбудителя G3 поверните против часовой стрелки до упора.
У
становите
переключателем в блоке А1 номинальные
напряжения: вторичной обмотки
трансформаторов - 127 В.
Рис.13. Схема опыта по определению характеристики холостого хода ГПТ независимого возбуждения
. Включите «СЕТЬ» выключателя А4
Включите выключатель А4 кнопкой «ВКЛ».
Установите в каждой фазе реостата А3 сопротивление 8 Ом.
Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
Осуществите асинхронный пуск двигателя М1 включением выключателя А2.
Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." возбудителя G3.
Регулировочной рукояткой возбудителя G3 установите ток возбуждения, достаточный для перехода двигателя М1 из асинхронного в синхронный режим работы с сетью.
Отключите выключатель А4 кнопкой «ОТКЛ».
Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.
Вращая регулировочную рукоятку источника G2, изменяйте ток возбуждения генератора G4 и заносите показания амперметра Р2.1 и вольтметра Р2.2 в таблицу 3.3.1
Таблица 3.3.1
Iв,А |
|
|
|
|
|
|
|
|
Еа, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
По завершении эксперимента сначала у источника G2, а затем у возбудителя GЗ поверните регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора, нажмите кнопку "ОТКЛ." и отключите выключатель "СЕТЬ".
Отключите выключатель А2 нажатием кнопки "ОТКЛ.". Отключите источник G1 нажатием на кнопки «гриб», и последующим отключением ключа - выключателя.
Постройте характеристику Еа = f(Iв).
3.4 Определение внешней U = f (Ia), регулировочной Iв = f (Ia), и нагрузочной U = f(Iв) характеристик
Указания по проведению эксперимента
Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока.
С оедините гнезда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" источника G1.
С
оедините
аппаратуру в соответствии с электрической
схемой соединений (рис.14).
Рис.14. Схема опыта по определению внешней, регулировочной и нагрузочной характеристик ГПТ независимого возбуждения
Переключатели режима работы источника G2, возбудителя GЗ и выключателей А2 и А5 установите в положение "РУЧН.".
Регулировочные рукоятки источника G2 и возбудителя GЗ поверните против часовой стрелки до упора.
Установите в каждой фазе реостата АЗ сопротивление 8 Ом.
Регулировочные рукоятки нагрузки А4 поверните против часовой стрелки до упора (в положение "О").
Установите переключателем в блоке А1 номинальные напряжения: вторичной обмотки трансформаторов - 127 В.
Включите «СЕТЬ» выключателя А5.
Включите выключатель А5 кнопкой «ВКЛ».
Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
Осуществите асинхронный пуск двигателя М1 включением выключателя А2.
Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." возбудителя GЗ.
Вращая регулировочную рукоятку возбудителя GЗ установите ток возбуждения, достаточный для перехода двигателя М1 из асинхронного в синхронный режим работы с сетью.
Отключите выключатель А5 кнопкой «ОТКЛ».
Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.
Вращая регулировочную рукоятку источника G2, установите и не меняйте ток возбуждения Iв генератора G4, при котором напряжение U на его якоре составит, например, 220 В.
Перемещая регулировочные рукоятки нагрузки А4, изменяйте ток якоря Iа генератора G4 и заносите показания вольтметра Р2.2 и амперметра Р2.3 в таблицу 3.4.1
Таблица 3.4.1
Iа, А
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U, В
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Верните регулировочные рукоятки нагрузки А4 в положение "О".
Установите путем регулирования тока возбуждения Iв напряжение U якоря генератора равным, например, 220 В.
Перемещая регулировочные рукоятки нагрузки А4 по часовой стрелке и поддерживая напряжение U якоря равным 220 В, путем регулирования тока возбуждения Iв, изменяйте ток Iа якоря генератора и заносите показания амперметров Р2.1 и Р2.3 в таблицу 3.4.2.
Таблица 3.4.2
Iа, А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iв, А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Меняя положение регулировочных рукояток нагрузки А4 и поддерживая ток якоря Iа на заданном уровне, например равным 0,3 А, путем регулирования тока возбуждения Iв, изменяйте напряжение U якоря и заносите показания вольтметра Р2.2 и амперметра Р2.1 в таблицу 3.4.3
Таблица 3.4.3
Iв, А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U, в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По завершении эксперимента сначала у источника G2, а затем у возбудителя G3 поверните регулировочные рукоятки против часовой стрелки до упора, нажмите кнопку "ОТКЛ." и отключите выключатель "СЕТЬ". Отключите выключатель А2 нажатием кнопки "ОТКЛ.". Отключите источник G1 нажатием на кнопку «гриб» и последующим отключением ключа - выключателя. Постройте
внешнюю характеристику U = f (Iа), при n = const, Iв= const; по данным табл. 3.4.1;
регулировочную характеристику Iв = f (Iа), при n = const, U = const по данным табл. 3.4.2;
нагрузочную характеристику U = f (Iв) при n = const, Iа= const; по данным табл. 3.4.3.
3.5. Определение внешней U = f (Iа), регулировочной Iв = f (Iа) и нагрузочной U = f (Iв) характеристик генератора постоянного тока с параллельным возбуждением
Указания по проведению эксперимента
Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока
С оедините гнезда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" источника G1.
Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений (рис.15).
Рис.15. Схема опыта по определению внешней, регулировочной и нагрузочной характеристик ГПТ параллельного возбуждения
Переключатели режима работы возбудителя 03 и выключателей А2, А6 переведите в
положение "РУЧН.".
Регулировочную рукоятку возбудителя GЗ поверните против часовой стрелки до упора.
Установите в каждой фазе реостата АЗ сопротивление 8 Ом.
Регулировочную рукоятку реостата А4 поверните по часовой стрелке до упора.
Регулировочные рукоятки нагрузки А5 поверните против часовой стрелки до упора (в положение "О").
Установите переключателем в блоке А1 номинальные напряжения: вторичной обмотки трансформаторов - 127 В.
Включите «СЕТЬ» выключателя А6.
Включите выключатель А6 кнопкой «ВКЛ».
Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе; должны сигнализировать светящиеся лампочки.
Осуществите асинхронный пуск двигателя М1 включением выключателя А2.
Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." возбудителя ОЗ.
Вращая регулировочную рукоятку возбудителя GЗ, установите ток возбуждения, достаточный для перехода двигателя М1 из асинхронного в синхронный режим работы с сетью.
Отключите выключатель А6 кнопкой «ОТКЛ».
Вращая регулировочную рукоятку реостата А4, установите и в течение всего опыта поддерживайте неизменным ток возбуждения Iв• генератора G2, например, равным 0,15 А, не меняйте определённое сопротивление rв.
Перемещая регулировочные рукоятки нагрузки А5, изменяйте ток якоря Iа генератора G2 и заносите показания вольтметра Р2.2 и амперметра Р2.3 в таблицу 3.5.1.
Таблица 3.5.1.
Iа, A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U, B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Верните регулировочные рукоятки нагрузки А5 в положение "О".
Вращая регулировочную рукоятку реостата А4, установите и в течение всего опыта поддерживайте неизменным напряжение U якорной обмотки генератора G2, равным, например, 200 В.
Перемещая регулировочные рукоятки нагрузки А5, изменяйте ток якоря Iа генератора G2 и заносите показания амперметров Р2.1 и Р2.3 в таблицу 3.5.2.
Таблица 3.5.2.
Iа, A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iв, A U, B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По завершении эксперимента сначала у источника G2, а затем у возбудителя G3 поверните регулировочные рукоятки против часовой стрелки до упора, нажмите кнопку "ОТКЛ." и отключите выключатель "СЕТЬ". Отключите выключатель А2 нажатием кнопки "ОТКЛ.". Отключите источник G1 нажатием на кнопку «гриб» и последующим отключением ключа - выключателя. Постройте
внешнюю характеристику U = f (Iа), при n = const, Iв= const; по данным табл. 3.5.1;
регулировочную характеристику Iв = f (Iа), при n = const, U = const по данным табл. 3.5.2;
нагрузочную характеристику U = f (Iв) при n = const, Iа= const; по данным табл. 3.5.3.
