Ім'я файлу: Лабороторна робота1.doc
Розширення: doc
Розмір: 2013кб.
Дата: 20.04.2022
скачати
Пов'язані файли:
Грип та ГРВІ.docx
Бюджетный пк.docx
кр.docx



Лабораторна робота № 1


Дослідження генератора постійного струму незалежного збудження характеристику холостого ходу (ХХХ), навантажувальну, зовнішню

Мета роботи - визначення експлуатаційних властивостей генератора постійного струму (ГПС) незалежного збудження шляхом експериментального зняття його основних характеристик.

1.1 Програма роботи

1. Вивчити за літературою, що рекомендується, діафільмами, кінофільмами, навчальними плакатами і лабораторними макетними стендами схему, конструкцію, принцип дії ГПС незалежного збудження, його основні характеристики і методику їх зняття.

2. Зняти експериментальні дані і побудувати основні характеристики ГПС незалежного збудження: характеристику холостого ходу (ХХХ), навантажувальну, зовні.шню.

3 Проаналізувати отримані основні характеристики і зробити висновки про експлуатаційні властивості ГПС незалежного збудження.

1.2 Техніка безпеки

Перед виконанням лабораторної роботи студенти знайомляться з інструкціями з правил техніки безпеки і протипожежної безпеки, про що розписується в контрольному листку.

Після зборки студенти можуть увімкнути схему тільки після того, як її перевірив викладач.

1.3 Опис установки. Устаткування і прилади

Електрична схема для дослідження ГПС незалежного збудження наведена на рис.1.1. Частини схеми, обведені пунктиром, зібрані всередині стенда.

Лабораторний стенд за схемою рис.1 містить механічно з'єднані на одному валі приводний асинхронний двигун (АД) і ГПС незалежного збудження; щитові вимірювальні прилади, апаратуру для пуску і зупинки приводного АД. Подача і зняття напруги на стенд здійснюється контактором К шляхом натискання кнопок "Пуск1" і "Стоп1". Ключем S7 здійснюється пуск і зупинка АД. Ключем S6 подається напруга на лабораторний автотрансформатор (ЛАТР), ручкою якого через випрямляч В регулюється постійний струм у незалежній обмотці збудження (ОЗ) генератора. Величина струму ОЗ і напруги на ній контролюються міліамперметром і вольтметром V1. Частота обертання ГПС через велику жорсткість механічної характеристики приводного АД з короткозамкненим ротором практично постійна при будь-яких режимах роботи ГПС і фіксується тахометром ТАХ Струм АД у фазі А контролюється амперметром А9.

Вмикання ГПС на дискретно (RH1 RH2; RH3) і плавно ( RHP) регульоване навантаження здійснюється відповідно комбінацією вмикання і вимикання ключів S1, S2, S3 і S4. Контроль струму і напруги навантаження здійснюється амперметром А6 і вольтметром V2. Зміна напрямку струму в ОЗ досягається перемиканням S5 з положення "1" (вгору) у положення "2" (вниз).


1.4 Порядок виконання роботи

1. Записати паспортні дані АД і ГПС за формою, зазначеною на їх заводських табличкаХ

2. Зібрати схему згідно із рис.1.1. Вихідне положення апаратури: S1 , S2, S3, S4, S6, S7 – вимкнені (вниз), S5 - у положенні "1" (вгору); ручка ЛАTPa в крайньому лівому положенні (відповідає мінімальній напрузі на ОЗ).

3. Зняти характеристику холостого ходу (ХХХ) ГПС незалежного збудження: U0 =f(IЗ) при IЯ=0 і n=const.

Приблизний її вигляд наведено на рис.1.2.





Рисунок 1.1


Масштаби, що рекомендуються:

МU=20В/см; МI=25мА/см

Рисунок 1.2

Для зняття ХХХ необхідно:

1. Подати на стенд напругу живлення натисканням кнопки "Пуск1”.

2. Здійснити пуск АД ключем S7.

3. Перевірити полярність підключення приладів V1; mА5, A6, V2 (прилади підключені правильно, якщо після ввімкнення S1 і S6 і при незначному повороті ручки ЛАТРа вправо стрілки всіх зазначених приладів відхилилися вправо; якщо стрілка одного чи декількох приладів відхилилася вліво, то необхідно, вимкнувши S1, S6 і S7 і повернувши ручку ЛАТРа в крайнє ліве положення, поміняти місцями проводи з’єднання на затискачах відповідних приладів).

4. Знову здійснити пуск АД ключем S7 і записати показання приладів у табл.1.2 Початку ХХХ відповідає точка А (рис.1.2) і напруга U0=0А за рахунок залишкового магнетизму полюсів ГПС при IЗ=0.

5. Увімкнути S6 і знову записати показання приладів

6. Для подальшого правильного зняття ХХХ на кожній ділянці петлі гістерезису струм збудження слід змінювати тільки в одну сторону (як це показано стрілками на рис.2), щоб уникнути спотворення ХХХ через частинні гістерезисні цикли.

7. Збільшуючи струм збудження (5-6 значень), досягти за V2 U0=Uоm=250В (точка С) і записати показання приладів.

8. Зменшуючи струм збудження (5-6 значень), установити ручку ЛАТРа в крайнє ліве положення і записати показання приладів.

9. Вимкнути S6 і записати показання приладів (точка A' і U0=OA' при IЗ=0).

10. Змінити напрямок струму збудження в ОЗ, перемкнувши S5 у положення "2" (вниз), увімкнути S6 і записати показання приладів.

11. Збільшити струм збудження на стільки, щоб U0=0 (точка В) і записати показання приладів.

12. Поміняти полярність на V2 шляхом зміни проводів з’єднання на його затискачах і, збільшуючи струм збудження (5-6 значень), досягти U0=Uom=250В (точка С') і записати показання приладів.

13. Зменшуючи струм збудження (5-6 значень), установити ручку ЛАТРа в крайнє ліве положення і записати показання приладів.

14. Вимкнути S6 і записати показання приладів (точка А'' і U0=OA'' при IЗ=0).

15. Змінити напрямок струму збудження, переключивши S5 у положення "1” (вгору); увімкнути S6 і записати показання приладів.

16. Збільшити струм збудження на стільки, щоб U0=0 (точка В), і записати показання приладів.

17. Поміняти полярність на V2 зміною проводів на його затискачах і, збільшуючи струм збудження (5-6 значень), досягти U0=Uom=250B (точка С) і записати показання приладів.

Зняття ХХХ закінчено.
18. Установити ручку ЛАТРа в крайнє ліве положення, вимкнути S6 і зупинити ключем S7 АД.
Таблиця 1.1



п/п

mA5


V2


A6


n

Примітки


IЗ, мA

U, B

Iя, А

об/хв

1

2

.

35

.

35

















19. Побудувавши за табл.1.1 ХХХ і з'єднавши точки С, О і С' (пунктир на рис.1.2), отримаємо розрахункову x.x.x., що у визначеному масштабі повторює криву намагнічення: за нею роблять висновок про ступінь насичення ГПС. На цій розрахунковій ХХХ початкова ділянка майже лінійна (ненасичена частина); точка N (коліно кривої) відповідає середньонасиченій частини (номінальний режим при IЗH і Uн); точка С відповідає насиченню ГПС.

Зняти навантажувальну характеристику ГПС:

U=f (IЗ) при Iя=const і n=const.

Приблизний її вигляд наведено на рис.1.3 (крива 1).



Масштаби, що рекомендуються:

МU=20В/см; МI=25мА/см

Рисунок 1.3

Для зняття навантажувальної характеристики необхідно:

1. Здійснити пуск АД ключем S7.

2. Установити RНР на максимальне значення (повзунок - у крайньому правому положенні).

3. Ключем S3 підключити навантаження RНЗ; подати живлення на ОЗ ключем S6 і, збільшуючи струм збудження, установити за V2 UH=230В, якому відповідає за A6 IЯ=2,2А0,5IH (записати показання приладів до табл.1.2).

Таблиця 1.2



п/п

mA5

V2

A6

n

Примітки

IЗ, А

U, B


IЯ, А

об/хв

1
















2
















3
















4
















5
















6
















7
















8
















9
















10
















11
















4. за черзі ключами S1, S2, і S4 збільшувати навантаження ГПС RH1, RH2 і RH3, установлюючи щоразу зменшенням струму збудження за A6 ІЯ=2,2А. Записати показання приладів.

5. Подальше збільшення навантаження здійснити за допомогою RHP. Зняти дві точки, що відповідають 1/2 RHP (повзунок посередині) та RHP=0 (повзунок - у крайньому лівому положенні). Для кожного виміру зменшенням струму збудження підтримувати струм навантаження IЯ=2,2А=const. Записати показання приладів. Зняття навантажувальної характеристики закінчено.

6. Установити RHP на максимальне значення (крайнє праве положення повзунка реостата); вимкнути S1, S2, S3, S4, S5, S6; зупинити АД ключем S7.
Зняти зовнішню характеристику ГПС: U=f(IЯ) при IЗ=const і n=const, приблизний вид якої наведено на рис.4 (крива 1).

Для зняття зовнішньої характеристики необхідно:

1. Здійснити пуск АД ключем S7.

2. Підключити ключами S1, S2 і S3 навантаження ГПС RH1, RH2 і RH3.

3. Подати живлення на ОЗ ключем S6 і, збільшуючи струм збудження, досягти за A6 Iя=IH=4,35А.

Записати показання приладів до табл.1.3.

4. за черзі вимикаючи S3 S2 і S1 зменшувати навантаження за A6 до IЯ=0, записуючи щоразу показання приладів.

Характеристику знято.



Масштаби, що рекомендуються:

MU=20B/1см; MI=0.5A/1см

Рисунок 1.4

5. Зменшити струм збудження до нуля, вимкнути S6, ключем S7 зупинити АД.
Таблиця 1.3



п/п

А6

V2

mA5

n
Примітки

ІЯ, А

U, B


IЗ, mA

об/хв

1













2













3













4













5














1.5 Обробка результатів. Звіт

1. Паспортні дані приводного АД і досліджуваного ГПС за формою, зазначеною в їх заводських табличкаХ

2. Схема установки згідно із рис.1.1.

3.Табл.1-5 з експериментальними даними основних характеристик ГПС незалежного збудження.

4. Побудувати ХХХ згідно із рис.1.2.

Побудувати розрахункову ХХХ ГПС.

5. Побудувати згідно із рис.3 в одній системі координат навантажувальну 1, внутрішню навантажувальну 2 і розрахункову ХХХ 3. Внутрішня навантажувальна характеристика 2 будується еквідистантно характеристиці 1 та вище її на величину ІЯRЯ (RЯ=10Ом). за характеристиками 1, 2, 3 побудувати характеристичні трикутники:

АВС і А1B1С1 (при ненасиченій магнітній системі ГПС, що відповідає струмам збудження IЗ=175mA і IЗ1=45mA); А2B2С2 (при насиченій магнітній системі ГПС, що відповідає струму збудження IЗ=275mA). За допомогою цих характеристичних трикутників оцінити вплив спаду напруги у ланцюгу якоря і реакції якоря ГПС. Побудову одного з трикутників (наприклад АВС при IЗ=175mA) легко побачити на рис.1.3. Його вершина В лежить на внутрішній навантажувальній характеристиці 2 і відповідає струму ІЗ=175mA, вершина А розташована на ХХХ 3, вершина C - на навантажувальній характеристиці 1 (причому катет АВ||осі IЗ , катет ВСосі IЗ). Катет ВС відповідає спаду напруги в ланцюзі якоря IЯRЯ, а катет ВА у масштабі струму збудження відповідає магніторушійній силі (МРС) поперечної реакції якоря. При ненасиченій магнітній системі поперечна реакція якоря мало впливає на роботу ГПС (АВА1B1). При насиченій магнітній системі поперечна реакція якоря збільшується (катет А2В2>АВ=А1В1 на величину В2В2’, що в масштабі струму збудження дорівнює МРС, що розмагнічує поперечну реакцію якоря).

6. Побудувати згідно із рис.1.4 зовнішню 1, внутрішню 3 і характеристику 2, що являє собою лінійну залежність спаду напруги в якірному ланцюзі ГПС від струму навантаження, тобто IЯRЯ=f(IЯ). Внутрішня характеристика 3 розташовується еквідистантно зовнішній і вище її на величину ІЯRЯ.

Визначити зміну напруги U ГПС при зміні навантаження від номінального до 0 (рис.1.4)
; U=U’+ IЯ RЯ ,

де U - спад напруги, зумовлений поперечною реакцією якоря;

IЯ RЯ - спад напруги в якірному ланцюзі ГПС.

Контрольні запитання

1. Пояснити схему, конструкцію і принцип дії ГПС незалежного збудження.

2. Порядок і методика експериментального зняття основних характеристик ГПС незалежного збудження.

3. Основні ділянки ХХХ Про яку властивість ГПС судять за нею? Як будується розрахункова ХХХ? Яка ділянка ХХХ відповідає номінальному режиму ГПС і чому?

4. Яким чином за ХХХ і навантажувальною характеристикою визначається дія реакції якоря, що розмагнічує? Що виражають катети характеристичного трикутника, побудованого за цими двома характеристиками ГПС і про який вид реакції якоря можна судити за характеристичним трикутником? Чому навантажувальна характеристика проходить нижче ХХХ, побудованої в одній системі координат з навантажувальною? Що таке внутрішня навантажувальна характеристика ГПС?

5. Чому зовнішня характеристика ГПС має вид кривої, що падає? Як за нею можна судити про дію реакції якоря, що розмагнічує? Що таке внутрішня характеристика ГПС, побудована в одній системі координат? Що таке номінальна зміна напруги ГПС?

Відповіді
1. Електрична схема для дослідження ГПС незалежного збудження наведена на рис.1.1. Частини схеми, обведені пунктиром, зібрані всередині стенда.

Лабораторний стенд за схемою рис.1 містить механічно з'єднані на одному валі приводний асинхронний двигун (АД) і ГПС незалежного збудження; щитові вимірювальні прилади, апаратуру для пуску і зупинки приводного АД. Подача і зняття напруги на стенд здійснюється контактором К шляхом натискання кнопок "Пуск1" і "Стоп1". Ключем S7 здійснюється пуск і зупинка АД. Ключем S6 подається напруга на лабораторний автотрансформатор (ЛАТР), ручкою якого через випрямляч В регулюється постійний струм у незалежній обмотці збудження (ОЗ) генератора. Величина струму ОЗ і напруги на ній контролюються міліамперметром і вольтметром V1. Частота обертання ГПС через велику жорсткість механічної характеристики приводного АД з короткозамкненим ротором практично постійна при будь-яких режимах роботи ГПС і фіксується тахометром ТАХ Струм АД у фазі А контролюється амперметром А9.

Вмикання ГПС на дискретно (RH1 RH2; RH3) і плавно ( RHP) регульоване навантаження здійснюється відповідно комбінацією вмикання і вимикання ключів S1, S2, S3 і S4. Контроль струму і напруги навантаження здійснюється амперметром А6 і вольтметром V2. Зміна напрямку струму в ОЗ досягається перемиканням S5 з положення "1" (вгору) у положення "2" (вниз).
2. Для зняття навантажувальної характеристики необхідно:

1. Здійснити пуск АД ключем S7.

2. Установити RНР на максимальне значення (повзунок - у крайньому правому положенні).

3. Ключем S3 підключити навантаження RНЗ; подати живлення на ОЗ ключем S6 і, збільшуючи струм збудження, установити за V2 UH=230В, якому відповідає
за A6 IЯ=2,2А0,5IH4. за черзі ключами S1, S2, і S4 збільшувати навантаження ГПС RH1, RH2 і RH3, установлюючи щоразу зменшенням струму збудження за A6 ІЯ=2,2А. Записати показання приладів.

5. Подальше збільшення навантаження здійснити за допомогою RHP. Зняти дві точки, що відповідають 1/2 RHP (повзунок посередині) та RHP=0 (повзунок - у крайньому лівому положенні). Для кожного виміру зменшенням струму збудження підтримувати струм навантаження IЯ=2,2А=const. Записати показання приладів. Зняття навантажувальної характеристики закінчено.

6. Установити RHP на максимальне значення (крайнє праве положення повзунка реостата); вимкнути S1, S2, S3, S4, S5, S6; зупинити АД ключем S7.

3. Для зняття ХХХ необхідно:

1. Подати на стенд напругу живлення натисканням кнопки "Пуск1”.

2. Здійснити пуск АД ключем S7.

3. Перевірити полярність підключення приладів V1; mА5, A6, V2 (прилади підключені правильно, якщо після ввімкнення S1 і S6 і при незначному повороті ручки ЛАТРа вправо стрілки всіх зазначених приладів відхилилися вправо; якщо стрілка одного чи декількох приладів відхилилася вліво, то необхідно, вимкнувши S1, S6 і S7 і повернувши ручку ЛАТРа в крайнє ліве положення, поміняти місцями проводи з’єднання на затискачах відповідних приладів).

4. Знову здійснити пуск АД ключем S7 і записати показання приладів у табл.1.2 Початку ХХХ відповідає точка А (рис.1.2) і напруга U0=0А за рахунок залишкового магнетизму полюсів ГПС при IЗ=0.

5. Увімкнути S6 і знову записати показання приладів

6. Для подальшого правильного зняття ХХХ на кожній ділянці петлі гістерезису струм збудження слід змінювати тільки в одну сторону (як це показано

стрілками на рис.2), щоб уникнути спотворення ХХХ через частинні гістерезисні цикли.

7. Збільшуючи струм збудження (5-6 значень), досягти за V2 U0=Uоm=250В (точка С) і записати показання приладів.

8. Зменшуючи струм збудження (5-6 значень), установити ручку ЛАТРа в крайнє ліве положення і записати показання приладів.

9. Вимкнути S6 і записати показання приладів (точка A' і U0=OA' при IЗ=0).

10. Змінити напрямок струму збудження в ОЗ, перемкнувши S5 у положення "2" (вниз), увімкнути S6 і записати показання приладів.

11. Збільшити струм збудження на стільки, щоб U0=0 (точка В) і записати показання приладів.

12. Поміняти полярність на V2 шляхом зміни проводів з’єднання на його затискачах і, збільшуючи струм збудження (5-6 значень), досягти U0=Uom=250В (точка С') і записати показання приладів.

13. Зменшуючи струм збудження (5-6 значень), установити ручку ЛАТРа в крайнє ліве положення і записати показання приладів.

14. Вимкнути S6 і записати показання приладів (точка А'' і U0=OA'' при IЗ=0).

15. Змінити напрямок струму збудження, переключивши S5 у положення "1” (вгору); увімкнути S6 і записати показання приладів.

16. Збільшити струм збудження на стільки, щоб U0=0 (точка В), і записати показання приладів.

17. Поміняти полярність на V2 зміною проводів на його затискачах і, збільшуючи струм збудження (5-6 значень), досягти U0=Uom=250B (точка С) і записати показання приладів.

Зняття ХХХ закінчено.





Зм. Лист № Докум. Підпис Дата


Викладач Ярохін О.
.

Студент Безбабний І.О. 27.11 Літ Аркуш Аркушів

141.Еп-319.ЛБ1.11

МПК



скачати

© Усі права захищені
написати до нас