28.2. Порядок выполнения работы

1. Собрать схему электрических соединений (рис. 28.3).

Рис. 28.3. Схема определения х_d и х_q

2. С помощью первичного двигателя вращать ротор генератора с часто­той вращения, близкой к синхронной. При этом стрелка вольтметра PV₂, включенного в цепь обмотки возбуждения, должна колебаться медленно. Если стрелка не колеблется, надо изменить направления вращения магнитного поля статора, для этого требуется поменять местами две любые фазы, соединяющие индуктивный регулятор ИР с генератором.

Напряжение, подаваемое от ИР к обмотке статора генератора, должно быть таким, чтобы ток в этой обмотке I = 0,25 I_н.

3. Заметив, что стрелки амперметра А и вольтметра V₁ колеблются, надо зафиксировать одновременно Imax и Umin , а в слудующий момент I_min и U_max и занести в табл. 28.1.

Таблица 28.1

Данные опыта для определения сопротивлений x_d и x_q

Измерено				Вычислено
Umin, В	Imax, А	Umax, В	Imin, А	xd, Ом	xq, Ом	xd*, о.е.	xq*, о.е.

4. Собрать схему (рис. 28.4) для снятия характеристики холостого хода. С помощью регулятора возбуждения, увеличивая I_B, снять графическую зависимость Е₀ = f(I_B). Результаты измерений занести в табл. 28.2.

Рис. 28.4. Схема опыта холостого хода

Таблица 28.2

Данные опыта холостого хода

IB, А
E0, В

5. Собрать схему (рис. 28.5) для снятия характеристики короткого замыкания. С помощью регулятора возбуждения, постоянного увеличения I_B, снять графическую зависимость I_K = f(I_B). При проведении опыта следует сделать так, чтобы ток короткого замыкания IK не превышал номинальный ток генератора I_K = 1,25 I_H. Результаты измерений занести в табл. 28.3.

Рис. 28.5. Схема опыта короткого замыкания

Таблица 28.3

Данные опыта короткого замыкания

IB, А
IK, А

6. По результатам опыта холостого хода и короткого замыкания построить характеристики холостого хода Е₀ = f(I_B) и короткого замыкания I_K = f(I_B) в одних осях координат и определить значение x_d (см. рис. 28.2). По результатам проделанных опытов сделать выводы.

Рекомендуемая литература: [1, §32.2].

Лабораторная работа № 29 исследование однофазного индукторного генератора

Цель работы: ознакомление с принципом работы и устройством однофазного индукторного генератора; вычисление числа зубцов ротора; снятие характеристики холостого хода, внешней и регулировочной характеристик.

29.1. Содержание работы

В ряде установок (индукционные печи для плавки металлов, индукционная закалка стали, радиолокационные и гироскопические установки и пр.) применяется ток повышенной частоты (400÷30000 Гц). Синхронные генераторы нормальной конструкции, имеющие частоту , для этого случая не подходят, так как увеличение скорости вращения n у них ограничено условиями механической прочности, а увеличение числа пар полюсов p ограничено минимально возможной величиной полюсного деления по условиям размещения обмоток. Поэтому в этих случаях применяются генераторы особой конструкции, которые называются индукторными и основаны на действии зубцовых пульсаций магнитного потока.

Индукторные машины просты в исполнении и надежны в эксплуатации, поэтому их широко применяют в качестве источников питания с переменной частотой Гц в современных системах электроснабжения пассажирских вагонов и линейных двигателей экипажей высокоскоростного наземного транспорта (ВСНТ).

Роторы всех видов индукторных генераторов имеют вид зубчатых колес и не имеют обмоток, что повышает надежность их работы. Обмотка переменного тока и обмотка возбуждения, питаемая постоянным током, размещаются на статоре. Для изготовления участков магнитной цепи с пульсирующим магнитным полем применяется тонкая (0,2÷0,3 мм) листовая электротехническая сталь.

На рис. 29.1 изображен высокочастотный генератор индукторного типа с кольцевой обмоткой возбуждения 1, расположенной между двумя пакетами статора 3. На каждый из пакетов статора наматываются обмотки переменного тока 4, которые состоят из катушек, охватывающих по одному зубцу статора. Число пазов Z статора и ротора равны. Стрелками показано направление магнитных линий поля возбуждения. При перемещении зубцов ротора относительно статора поток в зубцах статора будет пульсировать с частотой , как это показано на рис. 29.2.

В катушках статора индуктируется эдс такой же частоты. Зубцы одного пакета одного статора смещены относительно зубцов другого пакета на половинку зубцового деления. Благодаря этому величина общего потока, сцепленного с обмоткой возбуждения, не изменяется, и в обмотке возбуждения эдс не индуктируется.

Рис. 29.1. Устройство одноименно полюсного (двухпакетного) однофазного индукторного генератора: 1 – кольцевая катушка возбуждения; 2 – корпус; 3 – пакет статора; 4 – обмотка переменного тока; 5 – пакет ротора	Рис. 29.2. Кривая поля в зазоре индукторного генератора

Применяются и другие разновидности индукторных машин, о которых можно узнать из учебников по электрическим машинам [1, 3].