Тема: Исследование генератора постоянного тока смешанного             возбуждения

Цель: Изучить устройство, принцип действия и технические параметры генератора постоянного тока смешанного возбуждения

Задание

 

1. Зарисовать схему включения.

2. Ответить на контрольные вопросы.

Теоретические сведения

 

Генератор смешанного возбуждения имеет две обмотки возбуждения: параллельную Вш и последовательную Вс (рисунок 15-1). Магнитный поток, соответствующий номинальному напряжению на зажимах генератора при холостом ходе, обычно создается параллельной обмоткой возбуждения. Последовательную обмотку возбуждения рассчитывают таким образом, что ее намагничивающая сила компенсирует размагничивающее действие реакции якоря и падение напряжения в цепи якоря при номинальной нагрузке, т. е. обеспечивает автоматическую стабилизацию напряжения в этих пределах.

 

Рисунок 15.1 -  Схема генератора смешанного возбуждения

 

 

Генераторы смешанного возбуждения при встречном включении обмоток применяются относительно редко. У этих генераторов последовательная обмотка будет создавать МДС, направленную так же, как и МДС размагничивающей составляющей реакции якоря.

Генератор смешанного возбуждения самовозбуждается так же, как и генератор параллельного возбуждения,(Условия самовозбуждения генератора)

1. Наличие остаточного магнитного потока

2. Правильное подключение обмотки возбуждения. Магнитный поток, должен совпадать по направлению с остаточным

3. Сопротивление в цепи возбуждения должно быть меньше некоторого критического

4. Скорость вращения якоря должна быть больше некоторой критической

и их х.х.х. аналогичны. Х.к.з можно снять только при питании параллельной обмотки возбуждения от постороннего источника, если действие последовательной обмотки является встречным, так как при согласном действии обмоток возбуждения возникает недопустимо большой ток К.З.

 

Контрольные вопросы

1. Какие характеристики определяют свойства генераторов постоянного тока?

2. Каковы условия самовозбуждения генераторов постоянного тока?

3. Почему у генератора параллельного возбуждения изменение напряжения при сбросе нагрузки больше, чем у генератора независимого возбуждения?

4. Что необходимо сделать для того, чтобы магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения, направить согласно с остаточным магнитным потоком.

5. Почему нельзя получить характеристику короткого замыкания у генератора параллельного возбуждения?

 

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 16

Тема: Исследование двигателя постоянного тока параллельного         возбуждения.

Цель: Изучить устройство, принцип действия и технические параметры двигателей постоянного тока параллельного возбуждения.

 

Задание

 

1. Зарисовать схему включения.

2. Рассчитать основные параметры двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.

3. Ответить на контрольные вопросы.

 

Теоретические сведения

Машина постоянного тока с независимым или параллельным возбуждением, подключенная к сети с постоянным напряжением, может работать как в генераторном, так и в двигательном режиме и переходить из одного режима работы в другой.

Различают три типа двигателей постоянного тока:

- с параллельным возбуждением;

- с последовательным возбуждением;

- со смешанным возбуждением.

В отличие от генераторов, в которых ток якоря образуется за счет остаточного магнитного потока, вызывающего появление остаточной ЭДС, в двигателях ток якоря создается внешним источником и направлен он против ЭДС.

Для двигателя параллельного возбуждения, схема которого приведена на рисунке 9.1, справедливы соотношения:

 

U _н = E _н = r _я I _я,

 

где Е _н - противо-ЭДС, индуктируемая в обмотке якоря при номинальной скорости вращения.

I _н = I _я + I _в,

 

Номинальный ток якоря определяется выражением:

 

I _я = (U _н- E _н) / r _я

 

В момент пуска n = 0, следовательно и Е = 0, поэтому пусковой ток якоря будет чрезмерно большим. Для его ограничения последовательно с якорем включают пусковой реостат r _пуск, тогда

 

I _{я пуск} = U _н / (r _я + r _пуск)

 

Мощность, потребляемая двигателем из сети

P ₁ = I _н U _н,

           

где I _н - номинальный ток двигателя,

U _н - номинальное напряжение сети.

Вращающий электромагнитный момент двигателя при номинальном режиме

,

 

Рисунок 16.1 – Схема двигателя постоянного тока параллельного возбуждения

 

 

Задача

Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением, работая в номинальном режиме, отдает полезную мощность на валу Р _ном2, развивая при этом номинальный момент М _ном при частоте вращения n _ном. Двигатель потребляет из сети номинальный ток I _пом при напряжении U _ном. Ток в обмотке якоря I _а, в обмотке возбуждения I _в. Потребляемая из сети мощность равна P ₁. Суммарные потери мощности в двигателе составляют Σ P, коэффициент полезного действия η _дв. Схема двигателя приведена на рисунке 9.1. Используя данные, приведенные в таблице 9.1, определить все величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов.

 

 

Таблица 16.1 – Исходные данные к задаче

Величина	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Р ном2, кВт	22	-	11	30	12	-	-	-	30	3,6
М ном Нм	-	28,56	-	191	-	213	200	78,4	-	-
n ном, об/мин	985	-	1340	-	750	-	1433	-	1433	1200
I ном, А	113,6	-	-	79,5	-	-	159	56,8	-	18,8
U ном, В	-	220	220	-	220	220	-	-	220	-
I а, А	-	18	-	-	-	108	-	55,7	150	-
I в, А	5,6	-	1,1	2,5	1,5	-	9,0	-	-	0,8
Р 1, кВт	25,0	4,14	12,5	35,0	-	-	34,9	-	-	-
Σ Р, кВт	-	-	--	-	-	3,0	-	1,5	4,9	0,54
η дв	-	0,87	-	-	0,8	0,88	-	0,88	-	-

 

Контрольные вопросы

1. Перечислите способы возбуждения двигателей постоянного тока.

2. Что относится к пусковым свойствам двигателя постоянного тока? Как их
улучшают?

3. От чего зависит скорость вращения двигателя постоянного тока?

4. Как определить величину вращающего момента электродвигателя?

5. Что определяют понятия «кратность пускового тока», «кратность
пускового момента»? Как рассчитываются эти величины?

6. Как определить мощность потерь двигателя постоянного тока?

7. Как рассчитывается КПД двигателя постоянного тока?

8. Изобразите энергетическую диаграмму двигателя постоянного тока.

 

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 17