Генератор постоянного тока независимого возбуждения: Методические указания к лабораторной работе, страница 4

Отложите на оси ординат  напряжение, равное номинальному значению и найдите точку пересечения с расчетной кривой характеристики холостого хода, получите точки а, b и c.

Коэффициент насыщения магнитной системы кμ будет равен

                                                                                

В машинах нормального исполнения коэффициент кμ лежит в пределах

                                                                                           

3.2    К построению нагрузочной характеристики и характеристического треугольника

По данным таблицы 2.2 постройте нагрузочную характеристику и перенесите в начало этой же системы координатных осей расчетную характеристику холостого хода как показано на рисунке 3.3.

Нагрузочная характеристика совместно с характеристикой холостого хода позволит построить, так называемый, характеристический треугольник генератора постоянного тока. Этот треугольник дает возможность, с одной стороны, оценить влияние падения напряжения и реакции якоря на напряжение генератора, а с другой стороны, его можно использовать для построения внешней и регулировочных характеристик генератора по характеристике холостого хода (см. раздел 4).

3.2.1 К построению характеристического треугольника

Построение характеристического треугольника производится следующим образом.

Постройте внутреннюю нагрузочную характеристику, как показано на рисунке 3.3 а). Для этого к значениям напряжения нагрузочной характеристики добавьте падение напряжения на внутреннем сопротивлении генератора

ΔUг = Iн.ΣRa

 

где Iн – ток якоря генератора (ток нагрузки), при котором снималась нагрузочная характеристика, А (таблица 2.2);

ΣRa – внутреннее сопротивление цепи обмотки якоря генератора (смотри паспортные данные электрических машин соответствующего испытательного стенда).



Чтобы не затенять рисунок, остальные построения приведены на рисунке 3.3 b). В отчете к лабораторной работе все построения выполните на одном рисунке.

Для построения характеристического треугольника отложите на оси ординат номинальное напряжение Uн. Проведите горизонтальную прямую до пересечения с нагрузочной характеристикой (точка С). Это даст возможность  определить ток возбуждения iвн, при котором генератор под нагрузкой будет вырабатывать номинальное напряжение.

Очевидно, что если бы при этом токе обмотки возбуждения iвн генератор работал на холостом ходу (точка F), то на его зажимах было бы напряжение бόльшей величины, т,е,  равное Uхх(н).

Уменьшение напряжения происходит под влиянием двух факторов, которые приведены в подрисуночной подписи рисунка 3.3.

Остальные действия для построения характеристического треугольника очевидны из рисунка 3.3 b).

Таким же путем можно построить характеристический треугольник для любого напряжения, как показано на рисунке 3.3 b) для напряжения Ui.

Это связано с тем, что нагрузочная характеристика снимается при постоянном токе якоря, и, следовательно, падение напряжения на внутреннем сопротивлении якоря генератора ΔUг = Iн.ΣRa  будет одинаковым при любом напряжении генератора, а изменение величины падения напряжения будет происходить только за счет размагничивающего действия реакции якоря, которое определяется катетом АВ (Аii).

Характеристический треугольник позволяет построить внешнюю и регулировочную характеристики без снятия экспериментальных данных.

 Методика построения внешней и регулировочной характеристик по характеристике холостого хода и характеристическому треугольнику приведена в разделе 4.

3.3    К построению внешней характеристики по экспериментальным данным и определение номинального падения напряжения

Постройте восходящую и нисходящую ветвь внешней характеристики   при    iв = const,  и постройте среднюю характеристику, которая и является расчетной  внешней характеристикой, как показано на рисунке 3.4.

По расчетной внешней характеристике определите падение напряжения в номинальном режиме. Построения и расчеты понятны из рисунка 3.4.

 
Номинальное падение напряжения, выраженное в процентах, следует сосчитать по следующей формуле

                                                                               

Рисунок 3.4 – К построению внешней характеристики и определению  номинального падения напряжения генератора

3.4  К построению регулировочной характеристики

Регулировочную характеристику  при ,  построить по данным таблицы 2.4.

3.5  К построению характеристики короткого замыкания и  характеристического треугольника короткого замыкания

3.5.1  К построению характеристики короткого замыкания

По данным таблицы 2.5 постройте характеристику короткого замыкания  при ;

В машине постоянного тока имеется остаточный магнитный поток, поэтому при токе возбуждения равном нулю, ток якоря генератора нулю не равен. Чтобы определить по характеристике короткого замыкания действительные значения величин токов возбуждения, следует характеристику короткого замыкания продлить до пересечения с осью абсцисс и эту точку принять за новое начало координат (точка 0'), как показано на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 – К построению характеристического треугольника короткого замыкания (Δ АВС)

3.5.2 К построению характеристического треугольника короткого замыкания

В той же координатной плоскости, в которой посроена характеристика короткого замыкания, нарисуйте начальную часть (прямолинейную)  расчетной характеристики холостого хода (см. рисунок 3.5), начиная с нового начала координат 0'.