Лабораторная работа № 8. Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением

 

Цель работы: Ознакомиться с конструкцией машины постоянного тока и ее работой в качестве генератора. Научиться снимать основные характеристики генератора и исследовать их.

 

Таблица 19. Приборы и оборудование

 

	Двигатель-генераторная установка
	Блок «Резисторы»
	Регулировочный реостат
	Амперметр (в цепь нагрузки)	Э538	2,5 А	1 шт.
	Амперметр (в цепь возбуждения)	Э537	1 А	1 шт.
	Вольтметр	Э545	300 В	1 шт.

 

Таблица 20. Основные технические данные генератора

 

Тип генератора	P	U	I	n	η
	кВт	В	А	Об/мин	-

 

Теоретическая часть

Одна и та же машина постоянного тока может работать как в режиме двигателя, так и в режиме генератора (свойство обратимости). В данной работе в качестве генератора используется электродвигатель постоянного тока (таблица 20).

Генератор приводится в действие трехфазным асинхронным двигателем, вал которого соединен с валом генератора. Блок резисторов используется в качестве нагрузки генератора (рис. 9).

 

 

 

Рис. 9. Электрическая схема для снятия характеристик генератора

 

Порядок выполнения работы

 

1. Снятие характеристики холостого хода генератора: E = f (I_В), при I_НАГР = 0; n = const.

Требуется исследовать зависимость ЭДС генератора от тока возбуждения.

1.1. Нагрузка (резисторы) в цепи генератора должна быть отключена.

1.2. Включить приводящий трехфазный асинхронный двигатель.

1.3. Регулировочным реостатом R_В увеличивать ток возбуждения I_В (его значения указаны в таблице 21) и определить ЭДС (Е) генератора для каждого значения тока.

 

Таблица 21. Снятие характеристики холостого хода

 

IВ	А		0,05	0,075	0,1	0,125	0,15	0,175	0,2
Е	В

 

1.4. По полученным результатам построить характеристику холостого хода (график E = f (I_В)) и сделать вывод. Что происходит с величиной ЭДС генератора при увеличении тока возбуждения?

 

2. Снятие внешней характеристики генератора: U = f (I_НАГР), при I_В = const.

Требуется исследовать зависимость напряжения генератора от тока нагрузки.

 

2.1. Включить приводящий электродвигатель.

2.2. При отключенной нагрузке генератора установить регулировочным реостатом напряжение U = 110 В и запомнить потребовавшуюся величину тока возбуждения I_В. В дальнейшем, на протяжении всего опыта, величину тока возбуждения сохранять постоянной.

2.3. Включить нагрузку на генератор и, постепенно ее увеличивая (5-7 раз) за счет включения все большего числа резисторов, записать значения тока нагрузки I_Н и напряжения генератора U в таблицу 22.

 

Таблица 22. Снятие внешней характеристики

 

IН	А
U	В

 

2.4. По полученным результатам построить внешнюю характеристику (график U = f (I_Н)) и сделать вывод. Что происходит с величиной напряжения генератора при увеличении тока нагрузки?

3. Снятие регулировочной характеристики генератора: I_В = f (I_НАГР), при U = const.

Необходимо выяснить, за счет чего при постоянной частоте вращения якоря и изменении нагрузки генератора можно поддерживать постоянной величину напряжения генератора?

3.1. Включить приводящий электродвигатель.

3.2. При отключенной нагрузке генератора установить регулировочным реостатом напряжение 110 В.

3.3. Включить нагрузку (резисторы) и, изменяя ее 5-7 раз, записать в таблицу 23 значения токов нагрузки I_Н и возбуждения I_В. При этом, используя регулировочный реостат R_В, сохранять напряжение 110 В.

 

Таблица 23. Снятие регулировочной характеристики

 

IН	А
IВ	А

 

3.4. По полученным результатам построить регулировочную характеристику (график I_В = f (I_Н)) и сделать вывод. Что нужно делать с величиной тока возбуждения, чтобы при изменении нагрузки напряжение генератора оставалось постоянным?

 

Ответить на вопросы:

 

1. Испытуемый генератор относится к генераторам с независимым возбуждением или с самовозбуждением?
2. Почему он называется генератором с параллельным возбуждением?
3. Что необходимо для возникновения ЭДС в обмотке якоря генератора? Формула ЭДС?
4. Почему с повышением тока возбуждения ЭДС увеличивается?
5. Почему с увеличением тока нагрузки напряжение генератора понижается?