Лабораторная работа № 4 Исследование генераторов постоянного тока с самовозбуждением

Цель работы — изучение условий самовозбуждения и основных характеристик генераторов постоянного тока с самовозбуждением.

Оборудование и приборы

Исследуют генератор постоянного тока типа П, ПН или ПНФ с двумя обмотками возбуждения – паралелльной и последовательной. Якорь генератора вращается с помощью асинхронного двигателя, статорную обмотку которого соединяют треугольником. Для измерения тока нагрузки используется амперметр магнитоэлектрической системы с пределами измерения на 10..20 А. В цепь параллельной обмотки возбуждения включен амперметр с пределами измерения на 1..2 А. Напряжения на зажимах якоря измеряют вольтметром магнитоэлектрической системы на 0...250 В. Ток параллельной обмотки возбуждения регулируют реостатом типа РП. Нагрузка генератора осуществляется однофазным реостатом (ОР).

Содержание работы

1. Осуществить пуск генератора и добиться его самовозбуждения.

2. Снять внешние характеристики U= f (I) при разных способах включения обмоток возбуждения. Сгять зависимость I_в= f (I) при R_в=соnst.

З. По данным опытов построить графики внешних характеристик U=f(I) в одной системе координат с внешней характеристикой этого генератора при независимом возбуждении. Определить изменении напряжения в процентах от U_н при изменении нагрузки от I=0 до I=I_н .

4. Построить и пояснить зависимость I_в=f(U).

5. Для генератора с параллельным возбуждением установить критическое сопротивление цепи возбуждения по характеристике: E_a=f(I_в ), которую берут из лабораторной работы №3.

6. Начертить и пояснить теоретическую регулировочную характеристику I_В=f(I­) при согласованном включении обмоток возбуждения.

7. Дать письменные выводы по лабораторной работе №4: пояснить характер изменения напряжения при нагрузке генератора, пользуясь уравнением напряжений нагруженного генератора, отметить влияние остаточного магнитного потока и сопротивления цепи возбуждения на процесс самовозбуждения.

Порядок выполнения работы

1. Собрать схему генератора с параллельным возбуждением (рис.4.1). Включить приводной двигатель при R₂ = . Возбудить генератор до номинального напряжения.

Риунок 4.1 — Схема исследования гене-ратора с параллельным возбуждением	Рисунок 4.2 — Схема исследования гене-ратора со смешанным возбуждением
Р исунок 4.3 — Внешние характеристики генератора постоянного тока: 1 – незави-симое, 2 – параллельное, 3 – смешанное (согласованное включение)	Р исунок 4.4 — К определению критического сопротивления цепи возбуждения генератора с параллельным возбуждением

Если значение U слишком мало, это означает, что самовозбуждение генератора не произошло, нужно выключить приводной двигатель и изменить местами концы, которые подходят к обмотке возбуждения Ш₁ - Ш₂, т.е. изменить направление тока І_в, тогда магнитный поток возбуждения Ф_в изменит свое направление и будет действовать согласовано с остаточным потоком Ф_ост полюсов, что необходимо для процесса самовозбуждения. Сопротивление цепи возбуждения при этом должно быть наименьшим.

2. Установив U_н, нагружают генератор при R_в=const до номинального тока I=I_н и снимают зависимости U=(I) и I_в=(U). Во время опыта делают 6-7 измерений. Результаты измерений вносят в табл. 4.1.

Таблица 4.1 — Внешняя характеристика генератора параллельного возбуждения

U, B
I, A
Iв, A

3. Собрать схему генератора смешанного возбуждения (рис. 4.2). Эта схема от предыдущей отличается тем, что в систему возбуждения вводится последовательная обмотка возбуждения С₁ - С₂, включенная в цепь рабочего тока генератора. В остальном схема рис. 4.2 подобна предыдущей.

4. Снять внешние характеристики генератора U=(I) при согласованном и встречном подключении последовательной обмотки возбуждения. Согласованное или встречное подключение определяют в процессе снятия внешней характеристики: когда с увеличением тока І напряжение резко уменьшается, то обмотки подключены встречно. Данные измерений вносят в табл.4. 2.

Таблица 4.2 — Внешние характеристики генератора смешанного возбуждения

Согласованное подключение ОВ

Встречное подключение ОВ

U,B

I,A