К построению нагрузочной характеристики и характеристического треугольника

По данным таблицы 2.2 постройте нагрузочную характеристику и перенесите в начало этой же системы координатных осей расчетную характеристику холостого хода как показано на рисунке 3.3.

Нагрузочная характеристика совместно с характеристикой холостого хода позволит построить, так называемый, характеристический треугольник генератора постоянного тока. Этот треугольник дает возможность, с одной стороны, оценить влияние падения напряжения и реакции якоря на напряжение генератора, а с другой стороны, его можно использовать для построения внешней и регулировочных характеристик генератора по характеристике холостого хода (см. раздел 4).

3.2.1 К построению характеристического треугольника

Построение характеристического треугольника производится следующим образом.

Постройте внутреннюю нагрузочную характеристику, как показано на рисунке 3.3 а). Для этого к значениям напряжения нагрузочной характеристики добавьте падение напряжения на внутреннем сопротивлении генератора

ΔU_г = I_н^.ΣR_a

где I_н – ток якоря генератора (ток нагрузки), при котором снималась нагрузочная характеристика, А (таблица 2.2);

ΣR_a – внутреннее сопротивление цепи обмотки якоря генератора (смотри паспортные данные электрических машин соответствующего испытательного стенда).

Чтобы не затенять рисунок, остальные построения приведены на рисунке 3.3 b). В отчете к лабораторной работе все построения выполните на одном рисунке.

Для построения характеристического треугольника отложите на оси ординат номинальное напряжение U_н. Проведите горизонтальную прямую до пересечения с нагрузочной характеристикой (точка С). Это даст возможность определить ток возбуждения i_вн, при котором генератор под нагрузкой будет вырабатывать номинальное напряжение.

Очевидно, что если бы при этом токе обмотки возбуждения i_вн генератор работал на холостом ходу (точка F), то на его зажимах было бы напряжение бόльшей величины, т,е, равное U_хх(н).

Уменьшение напряжения происходит под влиянием двух факторов, которые приведены в подрисуночной подписи рисунка 3.3.

Остальные действия для построения характеристического треугольника очевидны из рисунка 3.3 b).

Таким же путем можно построить характеристический треугольник для любого напряжения, как показано на рисунке 3.3 b) для напряжения U_i.

Это связано с тем, что нагрузочная характеристика снимается при постоянном токе якоря, и, следовательно, падение напряжения на внутреннем сопротивлении якоря генератора ΔU_г = I_н^.ΣR_a будет одинаковым при любом напряжении генератора, а изменение величины падения напряжения будет происходить только за счет размагничивающего действия реакции якоря, которое определяется катетом АВ (А_i,В _i).

Характеристический треугольник позволяет построить внешнюю и регулировочную характеристики без снятия экспериментальных данных.

 Методика построения внешней и регулировочной характеристик по характеристике холостого хода и характеристическому треугольнику приведена в разделе 4.