Определение параметров синхронной машины опытным путем. Измерение индуктивного сопротивления якоря, страница 7

У генератора смешанного возбуждения две обмотки возбуждения: параллельная, которая подключается параллельно зажимам якоря, и последовательная, которая включается последовательно с якорем. Зажимы первой обмотки обозначаются Ш1 и Ш2, а зажимы второй – С1 и С2. Напряжение на зажимах якоря появляется в процессе самовозбуждения, необходимым условием для которого является наличие остаточного магнитного потока в полюсах машины. При вращении якоря в поле остаточного магнетизма в его обмотках возникает э.д.с. Е_ост. , которая создает в обмотке параллельного возбуждения некоторый ток, а при замкнутой обмотке якоря и в обмотке последовательного возбуждения. Если магнитные потоки, создаваемые обмотками возбуждения, совпадают по направлению с остаточным магнитным потоком, то магнитное поле машины усилится и э.д.с. генератора возрастает, что повлечет за собой увеличение тока возбуждения и т.д. Процесс самовозбуждения – это одновременное нарастание напряжения на зажимах и тока возбуждения генератора. Кроме того, сопротивление в цепи обмотки возбуждения должно быть полностью наведено, а частота вращения должна быть не ниже критической, при которой машина еще может возбуждаться.

Оценка эксплуатационных свойств генератора смешанного возбуждения производится на основе характеристик: холостого хода, нагрузочных, внешней и регулировочной.

Для оценки степени насыщения машины, оказывающей большое влияние на ее рабочие свойства, снимают характеристику холостого хода, т.е.

E_a = f(I_в) при I_a = 0, n = n_н = const.

Из-за наличия э.д.с. от остаточного магнитного потока зависимости E_a = f(I_в) при возрастании I_в и при уменьшении его не будут совпадать. Поэтому рекомендуется, особенно для машин небольшой мощности, снимать две ветви характеристики – восходящую и нисходящую, а за действительную характеристику считать среднюю между ними. Поскольку э.д.с. пропорциональна магнитному потоку (E = с_E ⋅n ⋅Ф), то характеристика холостого хода представляет собой одновременно и магнитную характеристику машины.

 

Рис. 16.1. Характеристика холостого хода.

Точка А на характеристике соответствует номинальному току возбуждения и лежит на криволинейном участке характеристики. Смещение ее на прямолинейную часть привело бы к неустойчивости напряжения на зажимах генератора  даже при небольших колебаниях тока возбуждения, а сдвиг этой точки вправо, в зону большого насыщения, ограничил бы диапазон регулирования напряжения.

Степень насыщения магнитной системы характеризуется коэффициентом насыщения 

Km = Fd + ∑Fcт = СA = СB + BA ,                   (1)

F_d          CB    CB где  : F_d ≡ CB - магнитное напряжение воздушного зазора ;

∑F_ст ≡ BA - магнитное напряжение участков магнитной цепи машины.

В машинах нормального исполнения  K_m =1.10 ÷1.35.  Внешняя характеристика генератора представляет зависимость U = f(I_a ) при n = n_ном и R_в = сonst. Поскольку генератор смешанного возбуждения имеет две обмотки возбуждения и при нагрузке по обеим обмоткам будет протекать ток, то, очевидно, магнитный поток и напряжение генератора будут зависеть от направления токов в обмотках. Поэтому внешнюю характеристику необходимо снимать как для согласного включения последовательной и параллельной обмоток, так и для встречного включения.

 

Рис. 16.2. Схема испытания генератора постоянного тока независимого возбуждения На схеме:

 - приводной электродвигатель ПЭЛ-72 (=120 Вт; =1,3A; =220В; n=1400об/мин);

G - испытуемый генератор на базе электродвигателя ПЭЛ-72;  - амперметр М309 2А 1,5%; 

-  амперметр М309 1А 1,5%; 

-  амперметр М309 2А 1,5%; 

-  амперметр М309 1А 1,5%; 

-  вольтметр М309 220В 1,5%; 

-  реостат 200 Ом;

-  реостат 500 Ом;

-  нагрузка ступенчатая;

-  моментомер, Нм; n - тахометр, об/мин.

16.3. Выполнение опыта

Меры предосторожности: во избежание больших пусковых токов пуск приводного двигателя производите при отключенной нагрузке генератора и наибольшем токе возбуждения двигателя. Вначале подключить к сети обмотки возбуждения двигателя LM и убедиться в наличии тока в ней. Амперметры  и  – контрольные.