Описание схемы испытаний

Подготовка к работе

При подготовке к работе были изучены: принцип действия и конструкцию генераторной установки; её электрические характеристики; электрическую схему испытаний.

Схема испытаний (рис.1.1) содержит генераторную установку (автомобильный синхронный генератор со встроенным выпрямителем, регулятор напряжения); аккумуляторную батарею и реостат нагрузки Rн, имитирующий потребители электроэнергии на автомобиле. При снятии зарядной характеристики используется зарядное устройство (ЗУ). При исследовании электрических характеристик автомобильного генератора без регулятора напряжения необходимо рубильник выключателя зажигания Рвз поставить в положение «выкл». Питание обмотки возбуждения генератора происходит от аккумуляторной батареи при включении рубильника Рб в положение «НВ» (независимое возбуждение) и замыкания минуса батареи на «массу» с помощью рубильника Рм.

Для исследования электрических характеристик генератора с регулятором напряжения необходимо напряжение от аккумуляторной батареи подать на обмотку возбуждения генератора через регулятор напряжения, т.е. Рб в положение «РВ» (Регулируемое возбуждение). Рв в положение «вкл» и замкнуть Рм.

Нагрузка генератора осуществляется с помощью реостата Rн,(Рн в положение «Н»нагрузка). После проведения испытаний необходимо ручку реостата вернуть в исходное положение.

ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИСПЫТАНИЙ ТОК НАГРУЗКИ НЕ ДОЛЖЕН ПРЕВЫШАТЬ 40 А.

При снятии зарядной и разрядной характеристик аккум. Батареи прводной Эл. Двигатель и Рвз должны быть выключены. Разряд батареи осуществляется на реостат Rн при Рб в положении «РВ» и Рн в положении «Н» и замыкания Рм.

При снятии зарядной характеристики батареи замыкаем Рм и Рз, Рб в положении «РВ», Рн в положении «ЗУ». Величину зарядного тока регулируем с помощью реостата Rн.

Рубильники и реостат вернуть в исходное положение.

Содержание работы

1. Определить паспортные данные генератора и регулятора напряжения.

2. Исследовать внешние характеристики генератора с независимым возбуждением без регулятора напряжения при частоте вращения 1750 и 2200 мин-1.

Исследования проводятся в следующей последовательности. Переключатель предела измерений вольтметра установить на 40 В(верхняя шкала)

Замкнуть Рм, Рб установить в положе-

ние «Н», Рвз- разомкнут.

Реостат Rн отключён. Включить электродвигатель привода стенда и установить необходимую частоту вращения ротора генератора, которую в процессе

испытаний поддерживать постоянной. Ток генератора увеличивать с

интервалом 4 А с помощью реостата Rн от нуля до тех пор, пока

напряжение генератора уменьшится до 12 В. Значения напряжения Uг

и тока Iг генератора занести в табл. 1.1

Пункт	nг, мин-1	Результаты испытаний
		Iг, А
Uг, B	28,5					11,5
	Iг, А
Uг, B	34,5
		Iг, А				12,5
Uг, B		13,5	13,5		12,5		12,5
	Iг, А						20,5
Uг, B		15,5	13,3		12,5		10,5

Таблица 1 Внешние характеристики генератора

3. Исследовать внешние характеристики генератора при работе с

регулятором напряжения и аккумуляторной батареей, при частоте

вращения ротора генератора 1750 и 2200 мин-1

Дня проведения испытаний переключатель предела измерений

вольтметра установить на 20 В(по нижней шкале), замкнуть Рм и Рвз, Рб установить в положение «РВ». Включить электродвигатель привода стенда и установить нужную частоту вращения ротора

генератора, которую в процессе испытания поддерживать постоянной.

Снять показания приборов при выключенных Рн и Рм и занести их в табл. 1.1(пункт 3). Далее необходимо замкнуть Рм, Рн установить в положение «Н» и увеличивать ток нагрузки до тех пор, пока напряжение генератора не начинает уменьшаться. Зафиксированную точку внешней характеристики занести в табл. 1.1. Затем следует увеличивать ток нагрузки таким образом, чтобы напряжение генератора снижалось на 0,5 В. Испытания проводить, снижая напряжение генератора до 10-11 В. Значения Uг и Iг занести в табл.1.1 (пункт 3).

4. Построить на одном графике внешние характеристики Uг (Iг) по результатам исследований согласно пунктам 2 и 3 табл. 1.1

5. Исследовать скоростные характеристики генератора с регулятором напряжения при работе с аккумуляторной батареей и нагрузкой.

Для этого необходимо замкнуть Рм и Рвз, Рб установить в положение «РВ», а Рн в положение «Н».

Установить ток нагрузки не более 10 А. Зафиксировать показания приборов при отключенном электродвигателе привода генератора (nг= 0). Результаты занести в табл. 1.2.

Параметры	Результаты измерений
nг,мин-1 0
Uг, В				12,5	13,5	13,5	13,5
Iг, А	-	-	0↑
Iв,А	2,2	2,2	2,2	2,3	2,6	1,6	1,4
Iб, А	-10	-10	-10		+10	-6	+4
Iн, А

Таблица 1.2 Скоростные характеристики генератора

Включить электродвигатель привода генератора и, установив минимальную частоту вращения, зафиксировать показания приборов. Затем снять показания при появлении тока генератора, токе батареи равном нулю и максимальном значении тока возбуждения. В момент начала работы регулятора напряжения ток возбуждения начнёт уменьшаться. При дальнейшем снятии скоростных характеристик частоту ротора генератора доводить до 3000-4000 мин-1, с интервалами

не более 500 мин-1.

Построить скоростные характеристики Uг,Iг, Iв, Iб, Iн(nг). Масштаб токов Iг, Iв, Iб, Iн должен быть единым.

6. Исследовать токо-скоростную характеристику генератора с независимым возбуждением при постоянном напряжении генератора Uг=14 В. Для этого Рб установить в положение «НВ»; замкнуть Рм. Рвз должен быть разомкнут. Включить электродвигатель привода генератора и, увеличивая частоту вращения, установить необходимое напряжение генератора. Зафиксированную частоту вращения начала отдачи (Iг =0) занести в табл. 1.3.

Напряжение, В	Результаты измерений
I 1	nг,мин-1
Iг, А

Таблица 1.3 Токо-скоростная характеристика генератора

Затем Рн установить в положение «Н» и плавно увеличивать нагрузку, что приведёт к снижению напряжения генератора. Для обеспечения требуемого напряжения увеличить nг так, чтобы

напряжение генератора оставалось равным 14 В, и зафиксировать значения тока генератора Iг и частоту вращения nг. Опыт повторить несколько раз до Iг = 40 А с интервалом не более 5 А, результаты занести в табл.1.3.

По результатам измерений построить токо-скоростную характеристику генератора Iг(nг) при Uг =14 В =const.

7. Определить значения тока генератора при частоте вращения ко-

ленчатого вала двигателя на холостом ходу nдв.х.= 500 мин-1 для двух

передаточных чисел привода генератора iг = 1,8 и 2,4. Для этого под

осью абсцисс на токоскоростной характеристике генератора наносятся

два дополнительных масштаба частоты вращения коленчатого вала

двигателя, рассчитанных по формуле

nдв=nг/iг

8. Определить точку расчетного режима работы генератора на токо-скоростной характеристике. Для этого нужно из начала координат провести касательную к характеристике Iг(nг) при Uг=14В, и точка касания определяет расчетные величины Iр и nр.

9. Дать оценку технического уровня исследуемого автомобильного

генератора.

9.1. Определить максимальную мощность генератора

Pг max= Uгн * Iг max

где Uгн - номинальное выпрямленное напряжение, 14 В;

Iгmax- максимальный ток нагрузки генератора при nmax= 5000 мин-1

(для генератора Г-250 Iгmax= 45 А).

9.2. Рассчитать коэффициент использования материалов генератора (максимальный)

Kmax =Pг max/Gг

где Gг - масса генератора без шкива (для генератора Г-250 Gг = 5 кг).

9.3. Рассчитать удельный коэффициент использования генератора

Kуд =(Uгн*Iр)/(Gг * nр)

Результаты расчетов занести в табл.4.

Тип генератора	Расчетные величины	Коэффициенты:
Iр, А	nг, мин-1	максимальный Kmax, Вт/кг	удельный Куд,Вт *мин/кг
Г250				0,03

Таблица 4 Оценочные параметры генератора

10. Исследовать параллельную работу генератора с аккумуляторной батареей.

10.1. Снять разрядную характеристику батареи Uбр(Iбр).

Характеристику снимают при включённом Рм; Рб в положении «РВ» и Рн в положении «Н». Ток нагрузки изменять от нуля до 25-30 А с интервалом не более 5 А. Результаты

занести в табл. 1.5.

Uбр, В	12,5		11,8	11,5	11,2	11,0
Iбр, А		-4	-8	-12	-16	-20

Таблица 1.5 Разрядная характеристика батареи

10.2. Снять зарядную характеристику батареи Uбз(Iбз). Характеристику снимают при включённом Рм; Рб в положении «РВ» и Рн в положении «ЗУ». Ток заряда изменять с помощью реостата от нуля до максимально возможного значения с интервалом не более 3 А. Результаты измерения занести в табл.1.6.

Uбз, В	12,3	12,5	12,5		13,7	13,5	13,8
Iбз, А

Таблица 1.6 Зарядная характеристика батареи

11. Построить на одном графике разрядно-зарядную характеристику батареи (ток заряда вправо, ток разряда влево от оси ординат) и внешнюю характеристику генератора при работе с регулятором напряжения и аккумуляторной батареей (по данным согласно табл.1.1,пункт 3).

12. На графике параллельной работы генератора с аккумуляторной батареей, построенном согласно указаниям пункта 10, определить характерные точки, соответствующие следующим режимам:

1. Заряд батареи максимальным током.

2. Заряд батареи и питание нагрузки (потребителей) от генераторной установки.

3. Питание нагрузки только от генераторной установки (Iбз = О).

4. Совместное питание нагрузки от генератора и аккумуляторной батареи.

Пользуясь графиком параллельной работы генератора с аккумуляторной батареей, определить токи генератора, батареи и нагрузки, а также напряжение системы для указанных выше четырёх точек. Результаты расчета занести в табл.1.7.

Номер точки на графике	Ток, А	Напряжение, В
генератора, Iг	батареи, Iб	нагрузки, Iн
	0,5	0,5		13,5
		0,5	4,5	13,5
	16,8		16,8	12,3
		-8		11,75

Таблица 7 Режимы параллельной работы генератора с аккумуляторной батареей

Дата добавления: 2014-12-24