Характеристика холостого хода

Характеристика холостого хода позволяет оценить степень насыщения стали машины, а, следовательно, и вид рабочих характеристик машины. При магнитный поток пропорционален ЭДС , т.е. характеристика холостого хода представляет собой магнитную характеристику машины при .

Характеристика холостого хода конкретного генератора не зависит от типа возбуждения и потому наибольшую информацию о магнитных свойствах машины можно получить при независимом возбуждении генератора. Схема для проведения опыта для снятия характеристики холостого хода генератора независимого возбуждения приведена на рисунке 6.

Рисунок 6 Схема для проведения опыта

Построение характеристики начинают с наибольшего тока возбуждения (), снижая ток возбуждения до нуля. Изменение тока следует производить только в сторону снижения, чтобы исключить разброс точек характеристики холостого хода под влиянием гистерезиса. Наличие небольшого напряжения генератора при обусловлено остаточным магнитным потоком. Можно снять полную петлю гистерезиса, изменив направление тока возбуждения. В этом случае характеристика холостого хода изображается линией, проходящей по середине петли между восходящей и нисходящей ветвями. По характеристике холостого хода (х.х.х.) можно судить о степени насыщения стали машины. Для этого через точку, соответствующую номинальному напряжению (рисунок 7), проводим “ac”, параллельную от абсцисс и прямую “ов” – продолжение начального участка х.х.х. Магнитодвижущая сила генератора при равна

, (37)

где – магнитное напряжение воздушного зазора;

– магнитное напряжение участков цепи из стали.

Коэффициент насыщения:

, (38)

при Кн. < 1,25 – слабое насыщение;

Кн. 1,25…1,75 – среднее насыщение;

Кн. > 1,75 – сильное насыщение.

Рисунок 7 Характеристика холостого хода

Слабое насыщение ведет к недоиспользованию материалов машины, сильное – к перерасходу меди. Обычно выбирают среднее насыщение, когда сталь используется в достаточной мере и имеется возможность регулировать напряжение вверх.

Данные опыта заносятся в таблицу 1.

Таблица 1

Так как , то остаточный

. (39)

Нагрузочная характеристика

Нагрузочные характеристики при снимаются по схеме рис. 6, но при замкнутом выключателе .

При нагрузке магнитный поток машины обусловлен совместным действием обмоток возбуждения и якорной обмотки.

Для снятия нагрузочных характеристик генератор возбуждается, устанавливается номинальное напряжение и нагрузка .

Поддерживая постоянным ток с помощью нагрузочного реостата, изменяем напряжение генератора до реостатом в цепи возбуждения.

 

 

Данные опыта заносятся в таблицу 2.

Таблица 2

При и .

Этот опыт нужно повторить при условии , и .

Нагрузочная характеристика строится на одном графике с х.х.х. (рис. 8), по виду похожа на х.х.х., но располагается ниже.

Рисунок 8 Нагрузочная характеристика

Для определения продольной результирующей МДС реакции якоря при строим реактивный треугольник . Катет этого треугольника равен падению напряжения в якорной цепи.

Катет соответствует размагничивающему действию (реакции) поля якоря и измеряется в масштабе тока возбуждения. Продольная результирующая МДС реакции якоря , где – число витков обмотки.

Нагрузочная характеристика генератора смешанного возбуждения может проходить выше х.х.х., если влияние последовательной обмотки сильное.

Внешняя характеристика

Внешняя характеристика – это зависимость напряжения на зажимах генератора от тока нагрузки: при , .

Внешние характеристики генераторов независимого, параллельного и смешанного возбуждения различны и потому необходимо определить каждую в отдельности и сравнивать.

Порядок проведения опыта по определению внешних характеристик: Устанавливается номинальное напряжение при холостом ходе и производится увеличение нагрузки до . Фиксируется 5...6 точек. Опытные данные заносятся в таблицу 3.

Таблица 3

По данным таблицы 3 строятся внешние характеристики на одном графике (рисунок 9).

Рисунок 9 Внешние характеристики

По графику рисунка 9 определяется процентное изменение напряжения.

(40)

Следует объяснить различие характеристик генераторa.