prof Dragos Deaconu Grupa
09.01.2008 GENERATORUL DE CURENT CONTINUU CU EXCITATIE INDEPENDENTA SAU DERIVTIE
I.
Chestiuni studiate
1.Determinarea caracteristicilor generatrului de curent continuu cu excitie independenta. a) Caracteristica de mers in gol. b) Caracteristica externa. 2.Studiul fenomenului de autoexcitare al generatorului de curent continu cu excitate derivatie. a)Conditiile de autoexcitare. b) Verificarea experimentale a conditiilor de la pct a. II.
Schema de montaj
Generatorul de curent continuu- excitatie independenta
Generatorul de curent continuu- excitatie derivatie
Legenda:
3M~ - motor de curent alternativ asincron Gcc - generator de curent continuu A1, A2 - borne masina de curent continuu F1, F2 - borne infasurarea de excitatie a generatorului de curent continuu Rs - rezistenta de sarcina Re – reostat pentru modificarea curentului de excitatie a generatorului de cc K – comutator alimentare motor de curent alternativ asincron AG - ampermetru in schema generatorului de cc Ae - ampermetru in schema infasurarii de excitatie a generatorului de cc VG - voltmetru in schema generatorului de cc III.
Tabele cu date masurate si calculate. Relatii de calcul
MOTORUL ASINCRON
GENERATORUL DE CC
cu rotorul in scurtcircuit Un-
380 V - Y ,
In-
3.53 A
In-
20 A
Pn-
1,6 KW
Pn-
1.7 KW
n-
1410 rpm
cos fi = 0.862
f=50 Hz
Un-
110 V
Ramura ascendenta a caracteristicii de mers in gol pentru generatorul de curent continuu cu excitatie independenta : Ug
V
3.6
70
71
74
75
76
78
79
80
81
82
84
85
86
87
Ie
A
0
0.63
0.63
0.65
0.68
0.7
0.73
0.75
0.78
0.8
0.83
0.85
0.88
0.9
0.93
Ramura descendenta a caracteristicii de mers in gol pentru generatorul de curent continuu cu excitatie independenta : Ug
V
87
86
85
84
83
81
80
79
78
76
75
74
72
71
3.8
Ie
A
0.93
0.88
0.85
0.83
0.8
0.78
0.75
0.73
0.7
0.68
0.65
0.63
0.6
0.58
0
S-a executat montajul din prima figura. Generatorul a fost conectat la un motor asincron. Generatorul nu a avut rezistenta de sarcina. Pentru ridicarea caracterisrticilor de functionare in gol, se porneste motorul si se aplica o tensiune pe infasurarea de excitatie a generatorului, Se regleaza din reostatul Re curentul de excitatie la diferite valori in ordine crescatoare si se citeste pentru fiecare, tensiunea la bornele generatorului, apoi se reia operatia cu reglari descrescatore a curentului de excitatie. Graficul teoretic al caracteristicii de mers in gol pentru generatorul de curent continuu cu excitatie independenta :
Caracteristica de mer s in gol a Gcc cu excitatie independenta 100
Ug [V] 90
80
70
60
50
40
30
20
10
0 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Ie [A]
Tabel cu date pentru ridicarea caracteristicii externe a generatorului de curent continuu cu excitatie independenta : Ug
V
86
84
82
81
80
79
77
75
Ig
A
0
1
3.5
6
8
10
12
14
S-a executat montajul din figura a II-a. Generatorul a fost conectat la un motor asincron. Sarcina generatorului a constituit-o rezistenta variabila de la iesire. Pentru ridicarea caracterisrticilor de functionare in sarcina, se porneste motorul si se aplica o tensiune pe infasurarea de excitatie a generatorului, Se incarca progresiv generatorul G cu sarcina R s si se citesc valorile tensiunii UG la bornele de iesire si curentului IG absorbit de sarcina.
Graficul teoretic al caracteristicii externe pentru generatorul de curent continuu cu excitatie independenta:
Caracteristica externa a Gcc cu excitatie independenta 100
Ug [V] 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
5
10
15
Ig [A]
Conditiile de autoexcitare ale generatorului de curent continuu cu excitatie derivatie: 1-In masina trebiue sa existe un flux remanent (polii masinii sa se comporte ca niste magneti permanenti de intensitate redusi) 2-Fluxul magnetic produs de curentul de excitate care parcurge infasurarea de excitatie a masinii trebuie sa aiba acelasi sens cu fluxul remanent astfel incat sa-l creasca pe aceasta. 3-Rezistenta echivalenta a circuitului de excitatie al masinii trebuie sa fie mai mica decat o valoare critica. Se regleaza din Re.
Tema : Explicati fenomenul de autoexcitatie a generatorului de curent continuu cu excitatie derivatie utilizand caracteristica de mers in gol a generatorului (1) si functia (2) reprezentate in acelasi sistem de coordonate.
Autoexcitatia este un mod de excitatie a unui generator electric cu ajutorul tensiunii proprii sau curentului produs de generatorul insusi. Autoexcitatia in curent continuu este posibila daca masina prezinta magnetism remanent de polaritate identica cu cea a polilor produsi de curentul de excitatie (in caz contrar se inverseaza legaturile la bornele de excitatie). Daca generatorul este demagnetizat (fara magnetism remanent), infasurarea de excitatie trebuie sa se conecteze pentru un timp scurt la o sursa exterioara de curent continuu. Autoexcitatia generatorului de curent continuu cu
excitatie derivatie se se produce numai daca rezistenta totala a circuitului de excitatie, Re, este mai mica decat o valoare critica. Pe sistemul de axe prezentat, se poate observa, dreapta (2) ce corespunde rezistentei de excitatie Re si caracteristica de mers in gol a masinii (1). Dreapta ce se poate suprapune peste portiunea liniara a caracteristicii reprezinta valoarea critica a rezistentei din circuitul de excitatie si poate fi calculata ca fiind o constanta inmultita cu tangenta unghiului de la baza. Cat timp unghiul este mai mic decat acest unghi critic, dreapta are o panta mai mica si se afla in partea dreapta a functiei (2). Masina fiind antrenata din exterior, fluxul magnetic remanent induce in rotor t.e.m., care, alimentand infasurarea de excitatie creeaza prin ea un mic curent de excitatie, Acest curent produce un flux magnetic de excitatie care se aduna cu fluxul remanent (daca este indeplinita a II-a conditie) si da nastere unei t.e.m. mai mare decat cea precedenta. Ea creeaza un curent ,care da nastere unei t.e.m. si mai mari, iar procesul se repeta pana cand cele 2 caracteristici din grafic se intalnesc. Generatorul de curent continuu reprezinta masina electrica care realizeaza conversia energiei mecanice in energie electrica de curent continuu. Cu o constructie identica cu cea a motorului de curent continuu, si generatorul este o maşină electrică rotativă, ce se compune dintr-un stator şi un rotor, armături feromagnetice între care există un spaţiu de aer numit întrefier. Statorul constituie inductorul maşinii, iar rotorul este indusul.
