Исследование электрических машин постоянного и переменного тока: Методические указания к лабораторным работам, страница 16

Сложная волновая обмотка

В сложной волновой обмотке после одного обхода мы приходим к пластине, отстоящей от исходной на «m» делений. Кратность обмотки «m» обычно принимается равной двум, реже трем. В этом случае мы получим «m» обмоток, из которых каждая представляет собой простую волновую обмотку и имеет одну пару параллельных ветвей.

В зависимости от соотношения между числами К и  можно получить однократно – замкнутую или «m» - кратно – замкнутую обмотки.

Если К делится на  без остатка, получим на якоре «m» электрически независимых друг от друга обмоток, соединенных щетками параллельно.

Если К и  числа взаимно простые, получим однократно – замкнутую обмотку. Последняя не удовлетворяет условиям симметрии обмоток и поэтому практически не применяется.

Порядок изготовления модели этой обмотки тот же, что и для предыдущих систем, за исключением того, что после одного обхода по якорю попадаем на пластину, отстоящую от исходной на расстоянии, равном кратности обмотки.

Содержание отчета

1. Расчет шагов  заданной обмотки.

2. Полные схемы выполненных макетов.

3. Выводы по выполнению условия симметрии обмотки.

Развернутая схема обмотки выполняется на миллиметровой бумаге. На ней следует произвести расстановку полюсов, щеток с указанием полярности и направления индуктированной ЭДС в проводниках. Выделить разными цветами параллельные ветви, указать размерными стрелками шаги обмотки.

Вопросы для самоконтроля

  1. Что называют активными сторонами, лобовыми частями, шагами обмотки, полюсным делением?

2. Что такое диаметральный, укороченный и удлиненный шаг обмотки?

3. Что называется секцией в обмотке якоря коллекторной машины и каково соотношение между числом коллекторных пластин и числом секций?

4. Что такое элементарный паз обмотки якоря коллекторной машины и каково соотношение между количеством элементарных пазов, реальных пазов и коллекторных пластин?

5. Что представляют собой первый и второй частичные шаги, а также результирующий шаг и шаг по коллектору в обмотке якорей коллекторных машин?

6. Какие типы якорных обмоток коллекторных машин Вы знаете?

7. Чем отличается от простой петлевой сложная петлевая обмотка, в каких случаях она применяется и каковы её особенности?

8. Расскажите о простой и сложной волновых обмотках.

9. Каковы условия симметрии якорных обмоток коллекторных машин.

10. Для чего нужны уравнительные соединения?

Лабораторная работа № 9

Исследование генератора постоянного тока при различных способах возбуждения

(Л.С. Гришуков)

Цель работы – изучение основных свойств генератора постоянного тока при различных способах возбуждения; снятие опытном путем основных характеристик генератора; приобретение практических навыков в управлении работой генератора.

Программа работы

Для генератора с независимым возбуждением:

1. Снять характеристику холостого хода и определить коэффициент насыщения генератора;

2. Снять внешнюю характеристику и определить относительное падение напряжения при номинальном токе якоря;

3. Снять регулировочную характеристику и определить относительное увеличение тока при номинальном токе якоря.

Для генератора с параллельным возбуждением:

 Снять внешнюю характеристику и определить относительное падение напряжения при номинальном токе якоря.

Для генератора смешанного возбуждения:

Снять внешние характеристики при согласном и встречном включении обмоток возбуждения. Для случая согласного включения обмоток определить относительное падение напряжения при номинальном токе якоря.

Выполнение работы

Независимое возбуждение

Для исследования генератора постоянного тока при независимом возбуждении собирают схему, представленную на рис.1. Пуск двигателя осуществляется при помощи трехзажимного пускового реостата . После сборки схемы необходимо предъявить ее на проверку преподавателю и произвести опробование с целью приобретения практических навыков управления работой генератора и приводного двигателя. После этого генератор приводят во вращение с номинальной скоростью и приступают к снятию характеристик.1

Характеристика холостого хода представляет собой зависимость напряжения генератора в функции тока возбуждения, т.е.

 ,  .

Снятие характеристики холостого хода следует начинать со значения тока возбуждения , при котором напряжение на зажимах якоря превышает номинальное на 20%, т.е. .

После этого постепенно уменьшают ток возбуждения до нуля. Через равные интервалы записывают напряжение на зажимах генератора с таким расчетом, чтобы снять 5 – 7 точек. Затем увеличивают ток возбуждения до тех пор, пока напряжение не достигнет значения .

Проводя опыт, необходимо иметь в виду, что регулировать ток возбуждения можно только в одном направлении (в сторону уменьшения или в сторону увеличения), так как в противном случае будем переходить из одной петли характеристики в другую. Опытные данные записывают в табл.24.

Таблица 24

А	В

По экспериментальным кривым характеристики холостого хода (кривые ве) можно судить о свойствах магнитной цепи машины. Точка характеристики при  свидетельствует о величине потока остаточного магнетизма .

На рис.2 представлен примерный вид характеристики холостого хода генератора независимого возбуждения.

За характеристику холостого хода принимают кривую, проходящую через точку «в» и начало координат (точку «0»). Эта кривая проходит несколько ниже, чем кривые полученные экспериментально.

По положению точки N на характеристике холостого хода, соответствующей номинальной ЭДС, можно судить о степени насыщения магнитной цепи машины. Обычно эта точка лежит на перегибе кривой (так называемое колено кривой), так как работа на прямолинейной части кривой вызвала бы неустойчивое напряжение, а работа за перегибом, т.е. в насыщенной части кривой, ограничивала бы возможность регулирования напряжения.

Прямая 0с является касательной к кривой 0Nв холостого хода. При этом отрезок dN соответствует величине намагничивающей силы, создающей номинальный поток машины. Отрезок dc характеризует часть намагничивающей силы необходимой для проведения номинального потока через зазор. Отношение этих отрезков является коэффициентом насыщения