Методические указания. Расчетная характеристика холостого хода при строится на основании полу­ченной в результате эксперимента характеристики холостого хода (петли гистерезиса) в

Расчетная характеристика холостого хода при строится на основании полу­ченной в результате эксперимента характеристики холостого хода (петли гистерезиса) в осях и . Она является средней характеристикой между восходящей и нисходящей ветвями экспериментальной характеристики.

Характеристика холостого хода состоит из трех участков: прямолинейного участка, ко­лена кривой и участка насыщения. Рабочим участком кривой, соответствующим номинальным условиям работы, обычно является колено кривой. Работа в зоне насыщения нежелательна, так как при этом огра­ничиваются возможности регулирования напряжения изменением тока возбуждения. Работа на прямо­линейном участке характеризуется неустойчивостью напряжения при колебаниях нагрузки.

По характе­ристике холостого хода можно судить о насыщении магнитной системы машины и ее использовании.

Нагрузочная характеристика при имеет такой же вид, как и характери­стика холостого хода, но проходит ниже ее. Одному и тому же току возбуждения при нагрузке соответ­ствует меньшая величина напряжения на зажимах генератора. Это объясняется наличием падения на­пряжения в обмотке якоря и размагничивающим действием реакции якоря. На основании характеристик холостого хода и нагрузочной можно оценить влияние этих двух факторов. Для этого строят характери­стический (реактивный) треугольник. Одна сторона этого треугольника пропорциональна падению на­пряжения в якоре, вторая – в масштабе тока возбуждения пропорциональна магнитодвижущей силе (МДС) размагничивающей реакции якоря. Для построения реактивного треугольника необходимо знать сопротивление якоря ( Ом).

Внешняя характеристика при показывает, как изменяется напряжение на зажимах генератора при изменении его нагрузки и отсутствии регулировочных воздействий в цепи воз­буждения. Вследствие влияния падения напряжения и размагничивающего действия реакции якоря на­пряжение при увеличении нагрузки снижается. На основании внешней характеристики можно опреде­лить изменение напряжения

%

Регулировочная характеристика при получается на основании снятых экспериментально двух ветвей регулировочной характеристики – восходящей и нисходящей. Она является средней линией между ними. Регулировочная характеристика показывает, как нужно регулиро­вать ток возбуждения генератора при изменении его нагрузки, чтобы напряжение на зажимах оставалось постоянным. В соответствии с видом внешней характеристики ток возбуждения с увеличением тока на­грузки необходимо увеличивать, чтобы компенсировать падение напряжения в якоре и размагничиваю­щее действие реакции якоря.

Характеристика короткого замыкания при представляет собой прямую ли­нию. ЭДС в этом режиме равна падению напряжения в якоре и даже при номинальном токе якоря она со­ставляет лишь несколько процентов от номинального напряжения и поэтому магнитная цепь машины не насыщена. На основании характеристики холостого хода и короткого замыкания может быть построен характеристический (реактивный) треугольник. С помощью реактивного треугольника по характеристи­ке холостого хода могут быть графически построены нагрузочная, внешняя и регулировочная характе­ристики [1].

Содержание отчета

1. Наименование и цель работы.

2. Данные исследуемого генератора и технические характеристики используемых приборов.

3. Схемы установки с указанием пределов измерения приборов и технических данных реоста­тов.

4. Общие сведения о снимаемых характеристиках и таблицы измерений.

5. Характеристика холостого хода и нагрузочная характеристика, построенные в одной системе координат. По характеристикам построить реактивный треугольник и определить размагни­чивающую МДС реакции якоря (в масштабе тока возбуждения) при номинальном напряже­нии.

6. По характеристикам холостого хода и короткого замыкания построить характеристический треугольник для номинального тока и определить размагничивающую МДС реакции якоря. Сравнить ее с результатом в пункте 4.

7. Внешняя характеристика. Определить относительное изменение напряжения при переходе от холостого хода к номинальной нагрузке.

8. Регулировочная характеристика. Определить относительное изменение тока возбуждения при переходе от холостого хода к номинальной нагрузке.

9. Выводы.

10. Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные характеристики генераторов постоянного тока. Расскажите порядок экс­периментального исследования характеристик генератора независимого возбуждения.

2. Как строится расчетная характеристика холостого хода? Назовите основные участки харак­теристики. Какой участок характеристики соответствует номинальному режиму и почему? Как определяется степень насыщения магнитной цепи машины?

3. Как по характеристикам холостого хода и нагрузочной определяется размагничивающая МДС реакции якоря?

4. На основании еще каких характеристик может быть построен реактивный треугольник? Как он строится?

5. Как выглядят характеристики генератора при сдвиге щеток с нейтрали по направлению вра­щения и против?

6. Почему внешняя характеристика генератора независимого возбуждения имеет вид падающей кривой? Как на основании внешней характеристики можно судить о размагничивающем дей­ствии реакции якоря?

7. Что такое изменение напряжения генератора? Чему оно равно?

8. Что собой представляет регулировочная характеристика? Поясните, почему ток возбуждения возрастает с увеличением тока нагрузки.

9. Поясните, почему нагрузочная характеристика генератора проходит ниже характеристики холостого хода.

10. Напишите уравнение ЭДС, и моментов генератора. Чем они отличаются от уравнений двига­теля? От каких величин зависит ЭДС генератора?