«Электротехника с основами электроники»

Лабораторная работа №12

Снятие параметров генератора постоянного тока с параллельным возбуждением и построение графиков

Специальности

2-02 06 31 Технический труд и черчение

2-36 01 06-02 Оборудование и технологии сварочного производства (по направлениям)

2-52 05 31 Оборудование и технологии мебельного производства (по направлениям)

Выполнил учащийся группы № …………….… …..

(Ф.И.О. учащегося)

Инструкционная карта по выполнению лабораторной работы №12

1.Тема учебной программы: «Электрические машины постоянного тока».

2.Тема работы: «Снятие параметров генератора постоянного тока с параллельным возбуждением и построение графиков».

3.Цель работы: Научить снимать параметры генератора постоянного тока и строить графики.

4.Материально-техническое оснащение:

лабораторный стол с комплектом оборудования, лампы накаливания, электроизмерительные приборы, соединительные провода.

5.Теоретическая часть:

Генератор постоянного тока состоит из статора и вращающегося якоря. На статоре укреплены полюсы, на которых помещается обмотка возбуждения.

Якорь представляет собой цилиндр, набранный из листовой стали, в пазы которого укладывается обмотка. Якорь генератора приводится во вращение асинхронным двигателем, при этом частота вращения асинхронного двигателя должна соответствовать номинальной частоте вращения якоря генератора, а мощность должна превышать номинальную мощность генератора. В обмотке якоря, вращающейся в магнитном поле, наводится ЭДС, и в нагрузке проходит ток. Для изменения тока в обмотке возбуждения применяется регулировочный реостат.

У генератора с параллельным возбуждением обмотка возбуждения присоединена к зажимам якоря параллельно цепи нагрузки. Для возбуждения такого генератора необходимо, чтобы магнитный поток созданный током возбуждения, совпадал с потоком остаточного магнетизма. В этом случае магнитный поток нарастает и увеличивается индуцируемая ЭДС. Этот процесс самовозбуждения длится до тех пор, пока ЭДС не станет равной падению напряжения в обмотке возбуждения, т.е.: Е=I_в∙R_в .

Если генератор не возбуждается, то необходимо изменить направление тока возбуждения.

6.Практическая часть:

-снятие параметров генератора постоянного тока с параллельным возбуждением;

-построение графиков.

6.1.Техника безопасности при выполнении работы:

Перед выполнением сборки цепей убедиться, что лабораторный стол обесточен. При выполнении работы не прикасаться к неизолированным проводам, соединительным зажимам и другим частям цепей, которые могут оказаться под напряжением. Любые изменения в схеме производить только после отключения питания. При возникновении во время выполнения работы неисправностей оборудования или приборов немедленно выключить напряжение питания и сообщить о неисправности преподавателю.

6.2.Описание выполнения задания:

- ознакомиться с измерительными приборами;

- определить предел измерения и цену деления приборов;

- определить технические характеристики приборов.

6.2.1.Собрать электрическую цепь по схеме (рис.1):

-предъявить собранную электрическую цепь преподавателю для проверки;

-убедиться, что указатель лабораторного автотрансформатора на рабочем столе установлен в положение «0 переменный ток»;

-установить ползунок реостата в среднее положение;

-включить лабораторный стол кнопкой «Пуск», снять характеристику холостого хода генератора;

-установить перемещением ползунка реостата силу тока возбуждения I_в= 50мА, определить показания всех измерительных приборов, результаты измерений записать в таблицу1

Таблица1

№п/п	Iв	E	n
	А	В	об/мин
1
2
3
4

-установить перемещением ползунка реостата силу тока возбуждения 100мА, определить показания всех измерительных приборов, результаты измерений записать в таблицу1;

-провести измерения при силе тока возбуждения 150мА, 200мА, результаты измерений записать в таблицу1;

-выполнить измерения для изучения внешней характеристики генератора с параллельным возбуждением;

-запустить асинхронный двигатель при отключенных лампах накаливания SA₁, SA₂, SA₃, что соответствует холостому ходу генератора;

-установить перемещением ползунка реостата силу тока возбуждения 0,2А, определите показания всех измерительных приборов, результаты измерений записать в таблицу2;

Таблица2

	Iнагр	U	n	Iв
	А	В	об/мин	А
1
2
3
4

-не изменяя положение движка реостата, при силе тока возбуждения 0,2А; включить тумблером SA₁ одну лампу, определить показания всех измерительных приборов, результаты измерений записать в таблицу2;

-не изменяя положение движка реостата, при силе тока возбуждения 0,2А; увеличить нагрузку генератора, включить тумблером SA₂ еще одну лампу, определить показания всех измерительных приборов, Результаты измерений запишите в таблицу2;

-не изменяя положение движка реостата, тумблером SA₃ включить еще одну лампу, определить показания всех измерительных приборов, результаты измерений записать в таблицу2.

6.3.Требования к оформлению отчета:

Отчет о лабораторной работе выполнить в тетради для лабораторных работ или на листах формата А4. В отчет должны быть внесены: № группы, ФИО учащегося. Отчет должен содержать название раздела, темы работы, цели работы, схемы, графики, таблицы, основные расчетные формулы; таблицы и схемы электрических цепей чертить карандашом с применением чертежных инструментов.

-перечертить в отчет схему электрической цепи (рис.1) и таблицы;

-построить характеристику холостого хода генератора, которая представляет собой графическое выражение зависимости ЭДС генератора от силы тока возбуждения при выключенной внешней цепи. Примерный вид графика E=f(Iв ) при n=const (рис.2);

-построить график внешней характеристики генератора, которая представляет графическое выражение зависимости напряжения на полюсах генератора от силы тока нагрузки U=f(I_нагр) при постоянном токе в цепи возбуждения (Rв=const) и постоянной частоте вращения (n=const). Примерный вид графика (рис.3).

Проанализировать результаты измерений, записать выводы.

6.4.Контрольные вопросы:

Назвать основные составные части генератора постоянного тока.

Указать, как разделяются генераторы постоянного тока по способу возбуждения ЭДС.

Объяснить, почему генератору с параллельным возбуждением не опасно короткое замыкание.

Указать условия, необходимые для самовозбуждения генератора постоянного тока с параллельным возбуждением.

Объяснить, что понимают под внешней характеристикой генератора.

6.5.Используемая литература:

Свириденко Э. А., Китунович Ф.Г. Основы электротехники и электроснабжение. Мн., 2008.

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Республиканский институт профессионального образования»

Филиал «Индустриально-педагогический колледж»

Учебная дисциплина