电器设备及控制技术技能训练教案：直流发电机的运行特性.ppt

直流发电机的运行特性 一、能力目标 二、仪器与设备 三、项目要求 （一）掌握用实验方法测定直流发电机的各种运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关性能。 1.测试空载特性 保持n=nN使IL=0，测取U0=f（If）。 直流发电机的运行特性 按图12-1接线。图中直流发电机G其额定值PN＝100W，UN＝200V，IN＝0.5A，nN＝1600r/min。校正直流测功机MG作为G的原动机（按他励电动机接线）。MG、G及TG由联轴器直接连接。Rf1选用1800Ω变阻器，Rf2 选用900Ω变阻器，并采用分压器接法。R1选用180Ω变阻器。R2为发电机的负载电阻。直流电流表、电压表选择合适的量程。 （1）把发电机G的负载开关Q打开，接通励磁电源开关，将Rf2调至使G励磁电压最小的位置。 直流发电机的运行特性 直流发电机的运行特性 （2）使MG电枢串联起动电阻R1阻值最大，Rf1阻值最小。仍先接通励磁电源开关，在观察到MG的励磁电流为最大的条件下，再接通电枢电源开关，起动直流电动机MG，其旋转方向应符合正向旋转的要求。 （3）电动机MG起动正常运转后，将MG电枢串联电阻R1调至最小值 ，将MG的电枢电源电压调为220V，调节电动机磁场调节电阻Rf1，使发电机转速达额定值，并在以后整个试验过程中始终保持此额定转速不变。 直流发电机的运行特性 （4）调节发电机励磁分压电阻Rf2，使发电机空载电压达U0＝1.2UN为止。 （5）在保持n=nN＝1600r/min条件下，从U0＝1.2UN 开始，单方向调节分压器电阻Rf2使发电机励磁电流逐渐减小，每次测取发电机的空载电压U0和励磁电流If，直至If＝0（此时测得的电压即为电机的剩磁电压）。 （6）测取数据时U0＝UN和If＝0两点必测，并在U0＝UN 附近测点应较密。 （7）共测取7～8组数据，记录。 直流发电机的运行特性 2．测试他励发电机外特性U=f（IL）。保持n=nN使If=IfN （1）把发电机负载电阻R2调到最大值，合上负载开关S。 （2）同时调节电动机的励磁调节电阻Rf1，发电机的分压电阻Rf2 和负载电阻R2使发电机的IL＝IN，U＝UN，n=nN，该点为发电机的额定运行点，其励磁电流称为额定励磁电流IfN，记录该组数据。 （3）在保持n=nN和If＝IfN 不变的条件下，逐渐增加负载电阻R2，即减小发电机负载电流IL，从额定负载到空载运行点范围内，每次测取发电机的电压U和电流IL，直到空载（断开开关Q，此时IL=0），共取6-7组数据，记录。 直流发电机的运行特性 （二）掌握并励发电机建立稳定电压的条件 1．观察自励过程 （1）使电机MG停机，这时必须先切断电枢电源，然后断开励磁电源。同时必须将电枢串联的起动电阻R1调回到最大植，励磁回路串联的电阻调回到最小值。给下次起动作好准备。在断电的条件下将发电机G的励磁方式从他励改为并励，接线如图12-2所示。将发电机励磁回路断凯。打开开关Q。 直流发电机的运行特性 （2）启动电动机，这时须将励磁回路串联的电阻Rf1调至最小，先接通励磁电源，使励磁电流最大，同时必须将电枢串联起动电阻R1调至最大，然后方可接通电枢电源。使电动机正常启动。启动后，将启动电阻调至零。再调节电动机的转速，使发电机的转速n=nN，用直流电压表测量发电机是否有剩磁电压，若无剩磁电压，可将并励绕组改接成他励方式进行充磁。 （3）将发电机励磁回路接好，并将Rf2调至最小，合上开关Q，观察发电机电枢两端的电压，若电压逐渐上升，说明满足自励条件。如果不能自励建压，将励磁回路的两个端头对调联接即可。 直流发电机的运行特性 直流发电机的运行特性 （4）逐渐增大发电机励磁回路励磁电阻Rf2阻值，直至电压不能建立，此时的电阻即为临界电阻（临界电阻等于励磁绕组本身阻值加上励磁回路外串电阻Rf2的阻值）。 2．测试外特性 保持n=nN使Rf2=常数，测取U=f（IL）。 （1）按图12-2接线。调节负载电阻R2到最大,合上负载开关Q。 直流发电机的运行特性 （2）调节电动机的励磁调节电阻Rf1、发电机的励磁调节电阻Rf2和负载电阻R2，使发电机的转速、输出电压和电流三者均达额定值，即n=nN，U=UN，IL=IN。 （3）保持此时Rf2的值和n=nN不变，逐渐减小负载，直至IL=0，从额定到空载运行范围内每次测取发电机的电压U和电流IL。 （4）共取6-7组数据,记录。 直流发电机的运行特性 （三）数据分析 1．由空载实验数据，作出空载