4.4. Измерение сопротивления обмоток постоянному току

Для измерения активного сопротивления обмоток используется способ амперметра и вольтметра, обеспечивающий требуемую точность и наибольшую быстроту измерений. Для того, чтобы этот способ давал достаточно правильные результаты, необходимо соблюдать следующие условия:

а) вольтметр должен присоединяться к зажимам измеряемого сопротивления (рис. 5);

б) отсчеты по обоим приборам должны производиться одновременно двумя студентами по команде одного из них;

в) сопротивление следует измерять при нескольких различных значениях тока, переходя от больших к меньшим;

г) во избежание нагревания обмотки измерительным током величина последнего не должна превышать 20 % номинального тока обмотки;

д) расчет величины сопротивления должен производиться немедленно по его окончании.

Величина искомого сопротивления определяется как результат деления измеренного напряжения U на измеренный ток I и соответствует холодному состоянию машины. При работе электрической машины в длительном номинальном режиме это сопротивление за счет нагревания увеличивается. Поэтому необходимо привести величину сопротивления к рабочей температуре, которая принимается равной 75°С. Пересчет для обмотки, выполненной из медного провода, производится по формуле:

где R_г - величина сопротивления при t_г = 75°С;

Rx - измеренная величина сопротивления при температуре окружающего воздуха t_x.

Выбор величины напряжения источника постоянного тока и реостата в схеме измерения зависит от величины измеряемого сопротивления и допустимого тока. Рекомендуется при измерении малых сопротивлений (до 10 Ом) пользоваться источником 36 В, а больших сопротивлений (свыше 100 Ом) - напряжением = 220 В. В качестве токоограничивающего реостата при измерении малых сопротивлений всегда должен применяться нагрузочный реостат.

Приборы должны быть магнитоэлектрической системы, а их пределы должны выбираться с учетом предварительно рассчитанного по паспортным данным машины ориентировочного значения измеряемого сопротивления обмотки.

4.5. Схемы фазорегулятора в режиме источника регулируемого напряжения и переменной индуктивности

В соответствии с программой исследования в ряде работ требуется источник регулируемого трехфазного напряжения и регулируемая трехфазная индуктивная нагрузка, Для этих целей в лаборатории используется фазорегулятор ФРО-62.

Фазорегулятор конструктивно выполнен в виде асинхронной машины с фазным заторможенным ротором и по принципу действия относится к классу трансформаторов с поворотной вторичной системой обмоток. Плавный поворот ротора осуществляется червячной передачей и возможен на 120 электрических градусов в обе стороны от основного положения. Для определения положения ротора относительно статора предусмотрена указательная стрелка со шкалой, градуированной в электрических градусах.

В зависимости от угла поворота ротора фазорегулятора будет изменяться фазовый угол между первичным и вторичным напряжением [1,2]. В качестве первичной обмотки обычно используется обмотка статора, а вторичной - обмотка ротора.

Для получения источника регулируемого напряжения фазорегулятор собирается по схеме индукционного регулятора (рис. 6а). Обмотка статора соединяется в звезду и подключается к напряжению сети. Выходное напряжение снимается с роторной обмотки, электрически связанной с обмоткой статора согласно схеме. При таком соединении обмоток вторичное напряжение является геометрической суммой фазных напряжений обмоток ротора и статора. Изменяя фазовый угол между этими напряжениями поворотом ротора, можно регулировать величину выходного напряжения (см. рис. 66). Диапазон регулирования напряжения зависит от коэффициента трансформации фазорегулятора. Так как коэффициент трансформации фазорегулятора обычно близок к единице, то выходное напряжение будет изменяться от нуля до двойного линейного напряжения сети.

Перед включением индукционного регулятора в схему следует:

1. На холостом ходу проверить симметрию линейных выходных напряжений. Если в результате проверки линейные выходные напряжения окажутся неодинаковыми, то необходимо изменить чередование фаз роторной обмотки путем пересоединения зажимов любых двух фаз.

2. Выяснить диапазон регулирования вторичного напряжения плавным поворотом ротора, зарегистрировав при этом по шкале положение ротора, соответствующее минимальному и максимальному значениям напряжения.

При исследовании характеристики синхронного генератора в режимах индуктивной нагрузки используется фазорегулятор, собранный по схеме переменной индуктивности (рис. 7). Изменение величины индуктивности обеспечивается путем поворота ротора за счет изменения магнитной связи между обмотками ротора и статора.

В зависимости от условий опыта выбирается либо схема с параллельным соединением обмоток, имеющая относительно малую индуктивность и рассчитанная на большие токи, либо схема с последовательным соединением, обеспечивающая большую индуктивность и соответственно меньшие токи по сравнению с первой.