Генератор постоянного тока независимого возбуждения: Методические указания к лабораторной работе, страница 5

Постройте характеристический треугольник короткого замыкания, для какого либо тока якоря, например, для номинального тока. Для этого отложите на оси ординат в масштабе тока якоря отрезок, равный номинальному току. Отрезок 0'С = i_вк , представляет собой полную МДС  короткого замыкания при токе короткого замыкания, равного номинальному значению (I_к = I_н), выраженную в масштабе тока возбуждения. Эта  МДС должна быть достаточной, чтобы:

- скомпенсировать размагничивающее действие реакции якоря;

- создать ЭДС равную   .

Исходя из этого, по оси ординат в масштабе напряжения отложите отрезок 0G, величина которого пропорциональна внутреннему падению напряжения генератора   

По характеристике холостого хода определите ток возбуждения  i_ве = 0'D, который необходим для создания ЭДС .

Тогда отрезок

                                 

будет представлять собой МДС возбуждения, которая компенсирует размагничивающее действие тока якоря (реакцию якоря) при токе короткого замыкания, равного току нагрузки.

ВНИМАНИЕ. При коротком замыкании магнитная цепь генератора практически не насыщена и поперечная реакция якоря не вызывает размагничивающего действия. При прямолинейной коммутации отсутствует так же и коммутационная реакция якоря. Следовательно,  катет АВ характеристического треугольника соответствует только МДС продольной реакции якоря, которая возникает в генераторе при сдвиге щеток с линии геометрической нейтрали по направлению вращения якоря.

При положении щеток на линии геометрической нейтрали продольной реакции якоря нет  и катет АВ = 0.

4  Построение внешней и регулировочной характеристик   по   характеристике   холостого  хода и характеристическому треугольнику

Постройте нагрузочную и внешнюю характеристики по характеристике холостого хода и характеристическому треугольнику и сравните их с экспериментальными характеристиками, построенными по данным таблиц 2.2 и 2.3. Дайте анализ причин их различия.

4.1 К построению внешней характеристики по характеристике холостого хода и характеристическому треугольнику

Внешнюю характеристику можно получить, ели принять, что стороны характеристического треугольника изменяются пропорционально току якоря I.

Из построения характеристических треугольников (рисунок 3.3) следует, что их вершины А_i лежат на характеристике холостого хода, а стороны В_i С_i параллельны оси ординат. Это и лежит в основе способа построения внешней характеристики.

В новой координатной плоскости (рисунок 4.1) постройте характеристику холостого хода и характеристический треугольник для номинального тока согласно рисунку 3.3. Положение точки С_н соответствует номинальному напряжению генератора на холостом ходу. Тогда отрезок  ОС_к = i_в(н) .

Рисунок 4.1 – К построению внешней характеристики по характеристике холостого хода и характеристическому треугольник

Продолжите катет характеристического треугольника В_нС_н до пересечения с характеристикой холостого хода и осью абсцисс (точки А₀ и  С_к  соответственно).

Точка F определяет величину напряжения на холостом ходу ( U_xx(н) = C_кА₀) соответствующую току возбуждения i_в(н).

Чтобы построить точку D_н  внешней характеристики, необходимо влево от начала координат 0 отложить отрезок FD_н = I_н на уровне ординаты точки С_н.

Таким образом, номинальный характеристический треугольник позволяет построить две точки внешней характеристики: D₀ и D_н.

Т.к. внешняя характеристика строится при постоянном токе возбуждения, новые характеристические треугольники позволят определить одну новую точку характеристики – точки  D_i, которые можно построить следующим способом. При уменьшении (увеличении) тока якоря стороны треугольника будут пропорционально изменяться. Замерьте длину гипотенузы характеристического треугольника при номинальном токе возбуждения и пересчитайте ее длину в зависимости от величины тока. Данные занесите в таблицу 4.1  

Таблица 4.1 – Гипотенуза характеристического треугольника в

зависимости от величины тока якоря

Кратность тока якоря	Разм.	Iн	0,2 Iн	0,4 Iн	0,6 Iн	0,8 Iн	1,2 Iн	1,4 Iн
Ток  якоря	мм	44	8,8	17,6	26,4	35,2	52,8	61,6
Длина гипотенузы ΔАнВнСн	мм	18	3,6	7,2	10,8	14,4	21,6	25,2

Выберите масштаб для тока якоря таким же, как был выбран при построении внешней характеристики по опытным данным таблицы 2.3. и отложите ось тока якоря влево от начала координат. Ось напряжений будет общей для характеристики холостого хода и внешней характеристики. На оси тока якоря отложите отрезки, соответствующие величинам тока якоря таблицы 4.1. Постройте отрезки, которые параллельны гипотенузе А_нС_н, с длиной, которая определена в таблице 4.1. Например, при токе якоря, равном 1,4  длина гипотенузы А_1,4С_1,4  равна 25,6 мм. Переместим этот отрезок по вертикальной оси А₀С_к так, чтобы точка А_1,4  попала на характеристику холостого хода. Из точки  С_1,4 проведем горизонтальную линию до пересечения с линией тока 1,4 I_н внешней характеристики –  получим точку внешней характеристики D_1,4.

Другие точки внешней характеристики строятся аналогично.

В эту же координатную плоскость перенесите экспериментальную внешнюю  характеристику и сделайте заключение о том, совпадают ли эти две характеристики или нет, проанализируйте причины, по которым  эти две характеристики не совпадают.

4.2 Построение     регулировочной    характеристики      по характеристике холостого хода и характеристическому треугольнику