L

L.22. STUDIUL GENERATORULUI DE C.C. CU EXCITAIA INDEPENDENT

1. Chestiuni de studiatn cadrul acestei lucrri se va lua n considerare generatorul de c.c. cu excitaia independent, pentru care se vor determina caracteristicile de exploatare, dar mai nti se va stabili experimental t.e.m. remanent i apoi caracteristica de mers n gol. Deci, ordinea experimental se va referi la : -determinarea t.e.m. remanente;

-determinarea caracteristicii de mers n gol;

-determinarea caracteristicii externe;

-determinarea caracteristicii de reglaj;

-determinarea caracteristicii randamentului;

2. Schema de montaj este prezentat n figura 1.

3. Metodologia de lucru

Antrenarea generatorului de c.c. cu excitaia independent (separat ) se realizeaz cu ajutorul unui motor asincron trifazat, aa cum se prevede i n schema anterioar, iar metodologia de punere n funciune a schemei va trebui s in seama de acest aspect, respectiv :

3.1. -Se pornete motorul asincron M, nchizndu-se separatorul Q1. Se folosesc metodele de pornire cunoscute (pornirea direct).

-Va trebui ca generatorul s se roteasc n sensul indicat de sgeata de pe carcas, iar dac maina se nvrtete n sens invers, atunci trebuie schimbate ntre ele dou faze de alimentare ale mainii asincrone.

3.2. -determinarea t.e.m. remanente. Cu Q2 i Q3 deschise se citete voltmetrul P2. Voltmetrul trebuie s aib o scar corespunztoare pentru tensiuni mici.

3.3. -determinarea caracteristicii de mers n gol U = f(Ie), pentru I = 0 i n = const.

-se alimenteaz circuitul de excitaie al generatorului prin nchiderea separatoarelor Q3 i Q4;

-se crete treptat Ie, pn cnd la voltmetrul P2 se obine 1,2Un i se rein perechile de valori (U, Ie) citite la aparatele P2 i P3. Se obine astfel ramura ascendent a caracteristicii de mers n gol;

-se scade apoi treptat Ie (de la ultima valoare maxim) pn la 0, citindu-se perechile de valori ale tensiunii U i curentului Ie; se obine ramura descendent a caracteristicii de mers n gol.

3.4. -determinarea caracteristicii externe: U = f(I), pentru Ie = const, n = const.

-se stabilete o valoare anume pentru curentul de excitaie (de exemplu, cel nominal);

-se nchide separatorul Q2 i se aprind, pe rnd lmpile E;

-se citesc simultan aparatele P1 i P2, urmrinduse ca turaia n dat de P5, s rmn aproximativ constant (dei condiia pentru acest caracteristic prevede ca turaia s rmn exact constant).

3.5. -determinarea caracteristicii de reglaj: Ie = f(I), pentru U = const, n = const

-se stabilete o valoare de tensiune U ce trebuie meninut constant, Q2 fiind deschis

-se nchide Q2 i se sting toate lmpile;

-se aprinde cte o lamp i se regleaz curentul de excitaie Ie, astfel nct U s rmn constant (la valoarea propus). Se rein perechile de valori Ie, I i n acest fel se va trasa ramura ascendent a caracteristicii de reglaj;

-dup ce au fost aprinse toate lmpile, se procedeaz la stingerea lor pe rnd, operndu-se la aceleai reglaje; se traseaz astfel ramura descendent a caracteristicii de reglaj.

3.6. -determinarea caracteristicii randamentului ( = f(P2), pentru Ie=const,n=const

3.6.1. Se determin mai nti caracteristica (Pm + Pv + PFe) = f(n), pentru U = const i Mr= 0 :

-Se decupleaz (mecanic, respectiv se desfac flanele de cuplaj) generatorul, de la motorul asincron de antrenare.

-Se alimenteaz maina de c.c. n regim de motor (cu excitaia separat), la bornele A i X conectndu-se o surs de curent continuu de 110 V (fig.1.b)

-Reglnd curentul de excitaie, pentru diferite valori, se citete Ie i turaia n.

Pornind de la relaia de bilan a puterilor (la mers n gol vezi cursul pentru motorul de c.c., innd seama c c excitaia este separat) :

P0 = Pmec + Pv + PFe + PCu20

i tiind c: -P0 = U ( I0, este puterea absorbit de la reeaua de alimentare de ctre maina de c.c. (I0 , este curentul rotoric la mers n gol al mainii);

-, reprezint pierderile n nfurarea rotoric, la mers n gol (n care R2 este rezistena rotoric + rezistena de contact perie-colector i care se msoar printr-o metod convenabil) ;

rezult c -(Pm + Pv + PFe) = P0 - PCu20 = UI0 - R2

n acest fel, se va trasa caracteristica

(Pm + Pv + PFe) = f(n),

pentru turaii cuprinse ntre 1300 i 1700 rot/min ale mainii de c.c.

3.6.2. Trasarea caracteristicii ( = f(P2). Se pornete de la caracteristica U = f(I) determinat la punctul 3.4 i folosind valorile unor mrimi citite i stabilite atunci.

tiind c :

-P1 = (Pm + Pv + PFe)n + PCu2 + P2 ,

reprezint bilanul de puteri pentru motorul de c.c. cu excitaia independent, se procedeaz astfel:

-se extrage (Pm + Pv + PFe)n , din curba trasat la punctul 3.6.1. (pentru o turaie n necesar);se ine seama c :

-PCu2 = R2I, reprezint pierderile n nfurarea rotoric, la curentul de sarcin I;

-Pex = UexIe, reprezint puterea consumat n circuitul de excitaie al mainii (alimentat de la o surs separat);

-P2 = UI, este puterea debitat/absorbit (dualitatea aceasta rezult din faptul c se refolosesc datele, cnd maina funciona n regim de generator) de main pe la bornele sale,

-se calculeaz randamentul :

.

Cte puncte are caracteristica extern, attea puncte va avea i caracteristica randamentului (asta pentru c : se preiau datele de la funcionarea n regim de generator al mainii de c.c. i n difinitiv, n acest caz ne intereseaz randamentul generatorului !). De fapt, ntregul acest ocol este fcut pentru a stabili o relaie de tipul : (Pm + Pv + PFe) = f(n),

pentru maina de c.c. respectiv, care (relaie) este apoi considerat ca fiind valoabil, respectiv folosit, att pentru regimul su de motor sau de generator. Aceast metodologie trebuie bine nsuit pentru c ea va fi necesar i pentru stabilirea randamentului motorului de c.c. cu excitaia derivaie (L21), numai c n acel caz va trebui s se in seama c circuitul de excitaie va fi legat n derivaie cu cicuitul rotoric al mainii i nu va fi un circuit independent.NOT. Trasarea tuturor caracteristicilor se va face pe hrtie milimetric.

ntrebri de testare.

1.- Care este scopul acestei lucrri ?

2.- Care sunt caracteristicile de exploatare ale generatorului de c.c. cu excitaie independent (separat), cum se definesc ele i care este alura lor teoretic ? (vezi i cursul pentru generatorul de c.c.)3.- Ce reprezint t.e.m. remanent ? Acest t.e.m. apare cnd generatorul este pornit la prima lui punere n funciune ?

4.- De ce scara voltmetrului trebuie adaptat corespunztor la msurarea t.e.m. remanente ?

5.- Prezentai schema complet de lucru pentru aceast lucrare cu comentarea corespunztoare.

6.- De ce la caracteristica de mers n gol, ca i la cea de reglaj, apar 2 ramuri : ramura ascendent, respectiv ramura descendent ? Cum se determin n acest caz caracteristicile standard : de mers n gol, respectiv de reglaj ?

7.- Prezentai metodologia de trasare a caracteristicii de mers n gol pentru generatorul de c.c. cu excitaia independent, conform cu schema de lucru dat.

8.- Idem pentru caracteristica extern.

9.- Idem pentru caracteristica de reglaj.

10.- De ce pentru determinarea caracteristicii randamentului la generatorului de c.c. cu excitaia separat, este necesar, n prealabil, s se traseze curba (Pm + Pv + PFe) = f(n)?

11.- Prezentai metodologia pentru trasarea caracteristicii randamentului la generatorul de c.c. cu excitaia separat.

12.- Ce metod propunei pentru msurarea turaiei mainii de c.c., n vederea determinrii unor caracteristici ?

13.- Ce metod propunei pentru msurarea rezistenei R2, necesar pentru calcularea unor mrimi din metodologiile de determinare caracteristicilor generatorului de c.c. cu excitaia separat ?14.- De ce n alura caracteristicii de mers n gol, la creterea variabilei independente (Ie), creterea variabilei dependente (U) devine nesemnificativ (practic, U rmne aproape constant)? Acelai fenomen se produce i la caracteristica de reglaj a generatorului de c.c. cu excitaia separat ? Care este explicaia pentru caracteristica de reglaj?15.- Care este rolul lmpilor E din cadrul acestei lucrri i cum se vor racorda irurile de lmpi n acest caz ? Pot fi ele nlocuite cu un alt element de schem electric ?

16.- Conform cu modul de antrenare al generatorului de c.c. din aceast lucrare, este posibil s se menin turaia sa constant, aa cum este impus condiia n definiia unor caracteristici ale generatorului ? Comentai acest aspect pentru toate caracteristicile generatorului.17.- Cum vei face alegerea aparatelor de msur pentru efectuarea aceastei lucrri ?

18.- Ce alte variante putei propune, n afar de cea din schema dat, pentru alimentrea independent (separat) a circuitului de excitaie a generatorului de c.c. ?19.- Ce se intampla daca se arde o siguranta fuzibila pe circuitul redresorului ce alimenteaza circuitul de excitatie al generatorului de c.c.? Justificati raspunsul.

20.- Care este rolul ATR-ului din circutul de excitatie al generatorului de c.c.? Cum se pote modifica portiunea respectiva de schema cu mentinerea posibilitatii reglajului curentului de excitatie? Propuneti secventa respectiva de schema.21.- Pentru a mentine absolut constanta turatia generatorului, ce alta varianta de antrenare se poate prevedea pentru generator ?

22.- Daca ar exista mai multe serii (randuri) de reostate R cu lampi (fig.1), cum ar trebui conectate acestea intre ele, pentru a modifica sarcina generatorului? Justificati raspunsul.23.- Daca generatorul de c.c. are mai multe infasurari de excitatie, care dintre ele va fi aleasa pentru a functiona dupa schema din fig.1? Justificati raspunsul.

24.- Motorul primar de antrenare al generatorului de c.c. este un motor asincron cu rotorul in scurtcircut, ce conexiune se va executa pentru alimentarea acestuia de la o retea trifazata.?25.- Motorul asincron de antrenare al generatorului de c.c. ar putea fi alimentat si de la regulatorul de inductie? Care ar fi avantajele/dezavantajele ale unei astfel de alimentari pentru motorul primar? Justificati raspunsul.

Fig.1 Schema de montaj pentru determinarea caracteristicilor generatorului de c.c. cu excitaie separat

_1282222534.unknown

_1295633332.unknown

_1015500614.unknown