Лабораторная работа №5 Исследование генераторов постоянного тока при параллельной работе

Цель работы – изучить условия и методику включения генераторов постоянного тока на параллельную работу и способы распределения (перераспределения) нагрузки между ними.

Оборудование и приборы

Исследуются два генератора постоянного тока типа П или ПН с независимым возбуждением. Якори генераторов постоянного тока приводятся во вращение асинхронными двигателями (АД). Для измерения тока нагрузки используются амперметры магнитоэлектрической системы с пределами измерения: два амперметра на 10А и один на 20А, в цепи обмоток возбуждения генераторов включены амперметры с пределами измерения на 1...2А. Напряжение на зажимах потребителя измеряют вольтметром магнитоэлектрической системы с пределами измерения от 0 до 250В.

Ток в обмотке возбуждения регулируют с помощью делителя напряжения, собранного на базе ползункового реостата типа РП с сопротивлением 400...560 Ом. Нагрузка генераторов осуществляется однофазным реостатом. Включение генераторов на параллельную работу осуществляется с помощью однополюсного рубильника.

Содержание работы

1. Осуществить пуск генераторов постоянного тока с независимым возбуждением и возбудить их.

2. Снять внешние характеристики генераторов при I_В = const и n=const.

3. Включить генераторы на параллельную работу.

4. Снять внешнюю характеристику .

5. Осуществить распределение и перевод нагрузки с одного генератора на другой.

6. Перевести генератор постоянного тока в режим двигателя.

Порядок проведения работы

І. Каждой бригаде собрать схему своего генератора постоянного тока с независимым возбуждением согласно с рис. 3.1. (лабораторная работа №3).

2. Каждой бригаде осуществить запуск генератора с помощью асинхронного двигателя и измеряя ток возбуждения в обмотках возбуждения каждого генератора, утановить возможный диапазон изменения напряжения своего генератора.

3. Две работающих рядом бригады оценивают наибольшее возможное напряжение для установки на генераторах, но не выше 230 В, устанавливают его на каждом генераторе и снимают внешние характеристики генераторов , занося данные измерений в табл. 5.1. После снятия характеристик токи возбуждения установить равными 0.

4. Две бригады собирают схему по рис. 5.1, и проверяют выполнение условий включения генераторов на параллельную работу:

• зажимы "плюс" и "минус" генераторов должны буть соединены вместе;

• ЭДС включаемого на параллельную работу генератора должна быть равна напряжению уже работающего генератора.

1

2

Рисунок 5.1 — Схема включения генераторов на параллельну работу

Рисунок 5.2 — Характеристики генераторов при параллельной работе

Невыполнение этих условий соответственно приведет к режиму короткого замыкания или толчков тока, которые могут вызвать нарушения в работе генераторов и потребителей. Проверка условий осуществляется в следующем порядке:

• выключатель SA1 разомкнуть;

• рукоятку однофазного реостата R2 повернуть в направлении против стрелки, указанной на панели у положение, при котором сопротивление будет набольшим, иначе говоря, сопротивление нагрузки будет равно бесконечности, ток якоря будет равен нулю;

• осущесвить пуск генератора G1 и возбудить его до величины напряжения, которое определяет пункт 3;

• осущесвить пуск невозбужденного генератора G2. При этом вольтметр, подключенный параллельно включателю SA1, покажет напряжение на зажимах генератора G1;

• постепенно увеличивать ток возбуждения генератора G2, наблюдать за показаниями вольтметра PV4. Когда показания вольтметра начнут увеличиваться, следует прервать дальнейшее увеличение тока возбуждения генератора G2, так как это признак того, что на зажимах включателя SA1 соединены концы генераторов разной полярности, "плюс" одного генератора и "минус" другого. В этом случае подключать генератор G2 к генератору G1 нельзя, так как это отвечало бы короткому замыканию обоих машин.

Необходимо снять напряжение с обмоток возбуждения генераторов, отключить от сети асинхронные приводные двигатели и после полной остановки изменить полярность присоединения генератора постоянного тока G1 к генератору G2. После этого включить приводной двигатель G1, возбудить G1 до необходимого напряжения (смотри пункт 3), потом осуществить пуск невозбужденного генератора G2. Увеличивая ток возбуждения генератора G2, наблюдать за показаниями вольтметра PV4. Когда его показания будут уменьшаться, что является признаком соединения концов одинаковой полярности, "+" к "+", возбудить генератор G2 до такой величины, когда показания PV4 будет равно 0. После этого замкнуть включатель SA1 и тем самым осуществить параллельное подключение генератора G2 к генератору G1. Генераторы будут работать в режиме холостого хода при напряжении U₀, которое равно ЭДС генератора.

5. Зафиксировав величину напряжения на генераторах в режиме холостого хода, снимаем внешнюю характеристику . Для этого путем поворота рукоятки однофазного нагрузочного реостата R2 в сторону, указанной стрелкой на панели, устанавливаем нагрузочные токи 2,4,6,8,10 и т.д. до 16 А по суммарному амперметру PA3, записывая при этом соответствующие показания PV2. Показания приборов PV2 и PA3 вносим в табл. 5.1.

Таблица 5.1— Нагрузка генераторов при параллельной работе

№ п/п

U1

I1

U2

I2

Uc

Iз

Относительные единицы

1

…

8

6. Чтобы осуществить распределение нагрузки и перевод ее с одного генератора на другой, необходимо установить общий ток нагрузки І_з по амперметру РА3 приблизительно равным 80% от наименьшего из номинальных токов работающих параллельно генераторов. Исходное положение зафиксировать в табл. 5.2. Потом, уменьшая, например, ток возбуждения І_В1, первого генератора и увеличивая ток возбуждения І_В2 другого генератора, осуществить распределение нагрузки между генераторами. Процесс уменьшения І_В1 и увеличения І_В2 проводить так, чтобы напряжение у потребителя, измеряемое вольтметром PV2 було постоянным ( U_c=const ).

Перевод нагрузки, например, с генератора G1 на G2 осуществляется одновременным уменьшением тока возбуждения І_В1 первого генератора и увеличением тока возбуждения І_В2 другого генератора до тех пор, пока ток якоря генератора G1 станет равным нулю. В этом случае генератор G1 будет работать в режиме холостого хода, а генератор G2 будет нести всю нагрузку. Конечное положение занести в табл. 5.2.

7. Продолжая снижать ток возбуждения генератора G1 и одновременно увеличивая ток возбуждения генератора G2, перевести G1 в режим двигателя. Конечное положение записать в табл. 5.2.

Таблица 5.2— Результаты перевода нагрузки генератора

Операция	Положение	U	I3	IВ1	ІВ2	І1	І2
Перевод нагрузки	Исходное
	Конечное
Перевод в режим двигателя	Исходное
	Конечное