НАПРЯЖЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА

1. Цель работы

Целью лабораторной работы является исследование автоматических систем стабилизации напряжения генераторов постоянного тока: система компаундирования, а так же системы с угольным регулятором напряжения РУН и электромашинным усилителем.

2. Теоретическая часть

Работа генераторов постоянного тока (ГПТ) на переменную нагрузку судовой сети связана с изменением напряжения на их зажимах. В установившихся режимах при статическом изменении нагрузки, напряжение ГПТ изменяется незначительно, а в переходных режимах, при динамическом изменении нагрузки - значительно. Правила Морского Регистра допускают колебания напряжения ГПТ в пределах 2, 5%U_н.

С целью поддержания напряжения в СЭЭС с заданной точностью при всех нагрузках ГПТ, как правило, снабжаются системой стабилизации напряжения (ССН) или автоматическим регулятором напряжения (АРН).

Находят применение ряд автоматических систем стабилизации напряжения ГПТ. Такими ССН, в частности, являются - система компаундирования ГПТ, система с угольным регулятором (РУН), системы с электромашинным усилителем (ЭМУ), электронные и тиристорные системы.

В данной работе исследуются система компаун-

дирования, системы с РУН и ЭМУ.

Система компаундирования находит применение для генераторов смешанного возбуждения, у которых последовательная обмотка возбуждения является автоматическим регулятором напряжения. Действительно:

(1)

а магнитный поток последовательной обмотки возбуждения Ф_попропорционален току нагрузки. В (1)

- напряжение и э.д.с. генератора, В; - ток якоря, А; - сопротивление обмотки якоря и последовательной обмотки возбуждения, Ом; п – скорость вращения якоря, об/мин; - конструктивная постоянная; Ф_шо - магнитный поток шунтовой обмотки возбуждения, Вб.

Поэтому, при изменении нагрузки от холостого хода до номинальной, напряжение изменится незначительно. Схема надежна в работе и быстродействующая. Основным недостатком системы является зависимость ее работы от насыщения машины. Поэтому, такая система в чистом виде применяется для ГПТ сравнительно небольшой мощности.

Принцип работы системы с угольным регулятором РУН основан на изменении сопротивления угольного столба, включенного в цепь. Поскольку РУН обладает инерционностью, то стабилизация напряжения имеет колебательный характер. Для повышения затухающего процесса регулирования в РУН применен трансформатор стабилизации.

В работе исследуется ССН с ЭМУ поперечного поля. Последний используется в качестве воз-

будителя ГПТ. При изменении напряжения генератора, автоматически изменяется напряжение на выходе ЭМУ, вследствие изменения его результирующего магнитного потока. В результате изменяется ток возбуждения ГПТ и, соответственно, напряжение генератора стабилизируется.

На рисунке 1.1 представлена принципиальная схема установки с тремя ССН компаундирования. Основными элементами установки являются: генератор П-51 Р_н=5кВт, U_н=115В, п=1450об/мин.

Приводной асинхронный двигатель АМ52-4М Р_н=6кВт, U=220В, п=1425об/мин.

ЭМУ-5П Р_н=0, 35кВт, U=220В, п=2850 об/мин.; автоматы и измерительные приборы.

3. Программа работы

1. Ознакомление с физической моделью электростанции и элементами исследования.

2. Исследование автоматических систем стабилизации напряжения.

3.Обработка результатов исследования и оформление отчета.

4. Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с физической моделью электростанций, каждая из которых состоит из автономного генераторного агрегата и распределительного устройства с коммутационной, защитной и измерительной аппаратурой.

2. Составить структурную схему каждой электростанции и изучить оперативные коммутации для набора различных схем стабилизации напряжения.

3. Снять внешние и регулировочные характеристики генератора при независимом и параллельном возбуждении и установить отклонение напряжения генератора от первоначального значения.

Примечание - первоначальное напряжение задается преподавателем.

4. Произвести проверку и настройку каждой ССН, снять внешние и регулировочные характеристики генератора с различными системами стабилизации напряжения. (Для этого поочередно включаются соответствующие регуляторы).

5. Обработка результатов исследования

Обработка результатов исследования приводится в отчете, который должен содержать:

1. Структурные схемы различных систем стабилизации напряжения генераторов постоянного тока.

2. Технические данные генераторов, регистрирующих приборов и аппаратов.

3. Таблицы, осциллограммы, характеристики, полученные при выполнении исследований.

4. Сравнительный анализ работы ГПТ с различными системами стабилизации напряжения - по точности регулирования напряжения, сложности и надежности ССН, быстродействию.

Выполнение и оформление результатов лабораторной работы рассчитано на 4 часа.

Лабораторная работа № 2

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 Следующая ⇒