Снятие характеристик холостого хода генератора.
Характеристика холостого хода Е= f(Iв) подобна кривой намагничивания машины Ф =
=f(Iв) (так как при п=const Е = СФп = КФ) и служит для сопоставления с заводскими данными и анализа всех установившихся и переходных процессов управления. При снятии характеристики одновременно испытывается витковая изоляция обмотки якоря, проверяется коммутация щеток при холостом ходе и определяются предельные положения реостатов возбуждения.
Для снятия характеристики собирается схема, приведенная на рис. 2-17,а.
В случае отсутствия потенциометра ПТ достаточной мощности обмотка возбуждения генератора ШОГ может быть включена через реостат по схеме, приведенной на рис. 2-17,б; снятие характеристик крупных генераторов можно производить путем изменения возбуждения возбудителя В.
При наличии бесконтактного усилителя в цепи возбуждения следует собрать испытательную схему, позволяющую вручную плавно изменять управляющий сигнал усилителя. Ко времени снятия характеристики намагничивания генератор должен быть испытан согласно методике, описанной в § 2-4.
Порядок снятия характеристики.
- Генератор приводится во вращение и разгоняется до установившейся скорости.
Рис. 2-18. Характеристика намагничивания генератора.
- Ток возбуждения генератора увеличивается постепенно, пока напряжение на якоре не достигнет 130% номинального.
По мере подъема напряжения на восходящей ветви характеристики намагничивания (рис. 2-18) записывается 8— 12 точек.
- Генераторы, работающие с изменением полярности, возбуждаются до соответствующего отрицательного напряжения, равного 1,3Uн, затем ток возбуждения плавно снижается до нуля. Записываются точки на каждой ветви; фиксируются токи возбуждения, размагничивающие машину до нуля (—I0 и + I0), и остаточные напряжения генератора ( + E0 и —Е0).
Во время снятия характеристик ток возбуждения в пределах между крайними значениями следует изменять только в одну сторону без возврата к предыдущим значениям (например, при подъеме тока недопустимо частичное его снижение). В противном случае из-за влияния остаточного магнетизма будут получены не плавные, а ступенчатые характеристики. По результатам измерений строится характеристика намагничивания.
4. При испытании генераторов и возбудителей, предназначенных для работы без изменения полярности, достаточно ограничиться снятием характеристики одностороннего намагничивания (рис. 2-19).
Снятие характеристики короткого замыкания генератора.
Характеристики Iя=f(Iв), дающие зависимость тока якоря от тока возбуждения генератора при замкнутой накоротко якорной цепи, снимаются в случаях наладки генераторов, работающих параллельно или в схемах управления Г—Д.
Рис. 2-19. Характеристика намагничивания возбудителя.
Снятие характеристики короткого замыкания производится для контроля надежности контактных соединений главных цепей, определения реакции якоря при разных значениях тока и проверки отсутствия самовозбуждения, что может иметь место в схемах с гашением поля.
Во время данных испытаний производятся настройка аппаратов защиты и контроля величины тока (автоматов, максимальных реле, реле токо- ограничения), а также градуировка устройств автоматического бесконтактного управления в функции тока.
Для снятия характеристики проводятся следующие подготовительные операции. Генератор приводится во вращение без подачи возбуждения; измеряется напряжение на якоре, создаваемое действием остаточного магнетизма. Обмотка возбуждения генератора включается через потенциометр. Желательно иметь потенциометр с двумя движками или использовать на обычном реостате вывод от средней точки (рис. 2-20,а). Можно воспользоваться также двумя потенциометрами по схеме на рис. 2-20,б. Путем последовательных перемагничиваний остаточный магнетизм, контролируемый по напряжению на якоре, снижается до нуля. Цепь главного тока генератора, в которую входят якорь, компенсационная обмотка, добавочные полюса и автомат главного тока, замыкается накоротко; собирается одна из схем испытаний, приведенных на рис. 2-20. Вводится в действие максимальная защита РМ и предусматривается аварийное размыкание якорной цепи. Данная предосторожность необходима в связи с тем, что при испытании в случае неправильно установленных щеток или асимметрии магнитных потоков могут произойти самовозбуждение генератора и самопроизвольное чрезмерное нарастание тока.
При снятии характеристик генератора со смешанным возбуждением рекомендуется последовательную обмотку вывести из работы.
Испытание генератора в режиме короткого замыкания рекомендуется проводить в следующем порядке.
- Подается напряжение на потенциометр (рис. 2-20); движок Д плавно смещается от средней точки т до тех пор, пока ток в якорной цепи не достигнет номинальной величины.
Рис. 2-20. Схемы включения генератора при снятии характеристики короткого замыкания.
- При номинальном токе якоря необходимо задержать на 3—5 мин дальнейшее повышение возбуждения и проследить, не наблюдается ли самопроизвольное возрастание тока. Установив отсутствие самовозбуждения, производят с помощью потенциометра дальнейшее увеличение тока якоря до 150% номинального, а затем возвращают движок Д к средней точке (т. е. уменьшают ток возбуждения до нуля). При испытании необходимо следить за коммутацией щеток генератора. Подъем и снижение тока якоря в пределах от Iн ДО 1,5Iн должны производиться достаточно быстро во избежание чрезмерного перегревания токоведущих частей.
- Перемещением движка Д от средней точки т в противоположном направлении перемагничивается генератор и при обратной его полярности повторяются операции, указанные в пп. 1 и 2.
Рис. 2-21. Характеристика короткого замыкания генератора.
- Убедившись в устойчивой работе генератора при обоих значениях полярности, следует повторить его полное перемагничивание в пределах ±1,5/п, записывая в трех-четырех точках каждой полуветви значения токов якоря и возбуждения. По данным измерений строится характеристика короткого замыкания, приведенная на рис. 2-21.
В системах авторегулирования для настройки узлов токоограничения и токовой отсечки ток якоря генератора приходится поднимать до значений (1,8-2,5)Iн. Реле максимальной защиты настраиваются на ток 3Iн, а иногда и более. Во время опыта короткого замыкания прохождение столь больших токов не представляет опасности для машины, если оно длится не более 2—5 сек [Л. 4]. За больший период времени (измеряемый десятками секунд) могут перегреться гибкие подводы к щеткам, распаяться петушки, подогреть щетки и пластины коллектора. Поэтому изменение возбуждения генератора следует производить таким образом, чтобы после каждого очередного измерения ток якоря вновь снижался до нуля. Необходимо иметь в виду, что сдвиг щеток с нейтрали против направления вращения всего на 3—4 эл. град может привести к увеличению тока якоря примерно вдвое (при том же возбуждении). На наклон характеристики короткого замыкания резко влияет переходное сопротивление щеток, в свою очередь зависящее от того, имеет ли место замедленная или ускоренная коммутация. Машины постоянного тока большой мощности вследствие действия компенсационной обмотки имеют обычно ускоренную коммутацию в пределах изменения тока до номинального значения. При этом секции, замкнутые щетками накоротко, создают продольную н. с., усиливающую основное поле, и наклон характеристики короткого замыкания резко возрастает.
Приведенные выше замечания дают возможность судить о том, что без специальных теоретических знаний и практического опыта при снятии характеристики могут быть допущены большие ошибки.
