8.2. Экспериментальная часть

1) Ознакомиться с рабочим местом, приборами, испытуемой машиной и запи-сать паспортные данные.

2) Собрать схему, приведенную на рис. 25.

3) Снять характеристику х.х. E_а = f(i_в) при I_а = 0.

4) Снять внешнюю и регулировочную характеристики при параллельном возбуждении.

5) Снять внешние и регулировочные характеристики при смешанном воз-буждении с разной полярностью подключения последовательной обмотки.

8.3. Расчеты и построения

1) Построить характеристику х.х., определить остаточную ЭДС, коэффициент насыщения и собственное сопротивление цепи шунтовой обмотки возбуждения.

2) Построить на одном графике внешние характеристики для генераторов неза-висимого, параллельного и смешанного возбуждения при согласном и встречном включении последовательной обмотки возбуждения.

3) Построить на одном графике регулировочные характеристики генераторов параллельного и смешанного возбуждения.

4) Рассчитать предельно допустимое сопротивление реостата R_р в цепи возбуждения.

8.4. Методические указания

Для проведения экспериментальной части работы собирается схема, при-веденная на рис. 25. В первой части работы при испытаниях генератора с па-раллельным возбуждением ключ S должен быть замкнут. При его отсутствии в схеме обмотка последовательного возбуждения вообще не включается.

Характеристику х.х. начинают снимать с максимального тока возбуждения, который плавно снижается до нуля (отмечаются 5–6 точек). При i_в = 0 записывается значение остаточной ЭДС, и ток возбуждения также плавно увеличивается до первоначального значения (5–6 замеров).

Изменить направление тока возбуждения в данном случае невозможно.

За расчетную характеристику х.х. принимают среднюю линию полученной экспериментально петли, проводя ее через начало координат (пунктирная линия на рис. 26).

Рис. 25

По уравнению (27) ток возбуждения пропорционален напряжению на зажимах генератора, поэтому по характеристике х.х. можно найти сопротивление цепи воз-буждения. Если при этом ток возбуждения максимален, то R_р = 0, отсюда r_в = E₀/i_в.м.

Сопротивление цепи возбуждения пропорционально тангенсу угла наклона характеристики возбуждения: r_в ≈tgα. Таким образом, проведя касательную к характеристике х.х. в начале координат ОН, можно определить критическое сопро-тивление, при котором процесс самовозбуждения становится невозможным:

(30)

где m_u – масштаб напряжений по оси ординат, В/мм;

m_t – масштаб токов по оси абсцисс, А/мм.

Из формулы (30) легко найти предельно допустимое сопротивление регулиро-вочного реостата:

R_р.м = R_в.кр – r_в.

Коэффициент насыщения магнитной цепи генератора можно найти по уравнению (23).

Внешняя характеристика генератора с параллельным возбуждением снима-ется по методике, изложенной в лабораторной работе 6. Отличием является лишь условие R_в = const. Для этого рекомендуется установить максимальный ток возбуж-дения и в процессе опыта больше не менять сопротивление реостата R_р. Опытные данные заносятся в табл. 11.

Рис. 26

Генераторы с параллельным возбуждением обладают более мягкой внешней характерис-тикой, процентное изменение напряжения таких генераторов составляет 15–20%. Снижение напряжения с ростом нагрузки происходит в результате одновременного дейст-вия трех факторов: 1) внутреннее падение напряжения в якор-ной цепи; 2) размагничивающее действие реакции якоря; 3) зависимость тока возбуждения от напря-жения на зажимах генератора. Для снятия регулировочной характеристи-ки в данном случае рекомендуется иной порядок работы. В режиме х.х. установите напряжение

(0,6–0,8)U_н, данные запишите в табл. 11. Затем, включив одну ступень нагрузочного

реостата R_н, изменением тока возбуждения вновь установите заданное напряжение и запишите полученные результаты. Таким образом снимается вся характеристика, пока можно поддержать заданное напряжение. Если количество экспериментальных точек слишком мало (менее трех), необходимо повторить опыт при меньшем напряжении.

Таблица 11

Таблица экспериментальных данных при параллельном возбуждении

Характеристика холостого хода Ea = f(iв)				Внешняя характеристика Ua = f(Ia)			Регулировочная характеристика iв = f(Ia) при Ua =
iв, А	Ea, B	iв, А	Ea, B	Ia, A	Ua, B	iв, А	Ia, A	iв, А

На этом испытания генератора параллельного возбуждения заканчиваются.

Для перехода на смешанное возбуждение в цепь якоря необходимо включить обмотку последовательного возбуждения. Для этого достаточно отключить ключ S, при его наличии в схеме. Если обмотка последовательного возбуждения СС вообще не была включена, разорвите в любом месте цепь якоря и включите ее в разрыв цепи.

Перед началом испытаний необходимо проверить полярность включения обмотки последовательного возбуждения. Для этого установите максимальное напряжение в режиме х.х. и включите все ступени нагрузочного реостата. Если при этом напряжение на зажимах генератора будет изменяться незначительно (в некоторых случаях даже повышаться), обмотка последовательного возбуждения включена согласно с шунтовой обмоткой. Если напряжение резко снижается, включение сериесной обмотки встречное. Никаких записей при этом производить не нужно.

Испытания можно начинать с любого включения, занося опытные данные в соответствующие столбцы табл. 12. Характеристика х.х. при этом будет аналогична соответствующей характеристике при параллельном возбуждении (почему ?) и снимать ее нет необходимости.

Таблица 12

Таблица экспериментальных данных при смешанном возбуждении

Внешние характеристики				Регулировочные характеристики при Ua =
согласное включение		встречное включение		согласное включение		встречное включение
Ia, A	Ua, B	Ia, A	Ua, B	Ia, A	iв, А	Ia, A	iв, А

Внешние и регулировочные характеристики снимаются по описанной выше методике. При этом необходимо выполнять лишь одно условие: все однотипные характеристики должны начинаться с одной точки. Иначе говоря, для внешних и регулировочных характеристик при I_а = 0 устанавливается то же напряжение, что и в случае параллельного возбуждения. Это позволит в дальнейшем сравнивать характеристики и сделать выводы о свойствах генераторов при различных системах возбуждения.

Для перехода от одного типа включения сериесной обмотки к другому достаточно переключить ключ S, если он имеется в схеме, или, остановив машину, изменить включение клемм СС на противоположное.

В отчете по данной работе должны быть даны письменные ответы на все контрольные вопросы.