ELEKTRICITEIT GELIJKSTROOMGENERATOREN LABO

ELEKTRICITEIT GELIJKSTROOMGENERATOREN LABO Technisch Instituut Sint-Jozef Wijerstraat 28, B-3740 Bilzen Cursus : I. Claesen/R.Slechten Versie:20/10/2005

1

PROEVEN OP GELIJKSTROOMGENERATOREN .................................................................................................... 2 1.1 Constructie............................................................................................................................................................... 2 1.2 Aandrijving.............................................................................................................................................................. 2 1.2.1 Aanzet met aanzetweerstand............................................................................................................................ 3 1.2.2 Gelijkspanningsvoeding................................................................................................................................... 5 1.2.3 DC-motorsnelheidsregeling met gestuurde thyristorbrug ................................................................................ 7 1.2.4 Gegevens van de DC-generator ....................................................................................................................... 9 1.3 Polariteit van de ankerspanning ............................................................................................................................. 14 1.3.1 Doelstelling.................................................................................................................................................... 14 1.3.2 Inleiding......................................................................................................................................................... 14 1.3.3 Uitvoering ...................................................................................................................................................... 14 1.3.4 Waarnemingen............................................................................................................................................... 14 1.4 Invloed van de ankerreactie ................................................................................................................................... 16 1.4.1 Inleiding......................................................................................................................................................... 16 1.4.2 Opstelling....................................................................................................................................................... 16 1.4.3 Uitvoering ...................................................................................................................................................... 16 1.4.4 Waarneming................................................................................................................................................... 17 1.5 Invloed van de snelheid ......................................................................................................................................... 19 1.5.1 Inleiding......................................................................................................................................................... 19 1.5.2 Opstelling....................................................................................................................................................... 19 1.5.3 Uitvoering ...................................................................................................................................................... 19 1.5.4 Metingen ........................................................................................................................................................ 19 1.5.5 Grafiek ........................................................................................................................................................... 20 1.5.6 Opstelling....................................................................................................................................................... 21 1.6 Nullastkarakteristiek van een DC-generator .......................................................................................................... 22 1.6.1 Uitvoering ...................................................................................................................................................... 22 1.6.2 Metingen ........................................................................................................................................................ 22 Karakteristieken............................................................................................................................................................. 23 1.7 Uitwendige karakteristiek van een DC-generator.................................................................................................. 25 1.7.1 Inleiding......................................................................................................................................................... 25 1.7.2 Opstelling....................................................................................................................................................... 25 1.7.3 Uitvoering ...................................................................................................................................................... 25 1.7.4 Metingen ........................................................................................................................................................ 26 1.7.5 Karakteristiek................................................................................................................................................. 27 1.8 Shuntgenerator (Uitbreiding)................................................................................................................................. 29 1.8.1 Inleiding......................................................................................................................................................... 29 1.8.2 Opstelling....................................................................................................................................................... 29 1.8.3 Uitvoering ...................................................................................................................................................... 29

1 PROEVEN OP GELIJKSTROOMGENERATOREN 1.1

Constructie

Een gelijkstroomgenerator heeft een statorketen van gietstaal met aan de binnenzijde een aantal uitspringende polen voor de opwekking van het magnetisch veld in de generator. In machines voor kleine vermogen (max. 1 kW) vinden we permanente magneten terug, terwijl machines voor grote vermogens uitgerust worden met elektromagneten. Iedere uitspringende pool bestaat uit een poolschoen, een kern en een veldspoel, die gevoed wordt met gelijkstroom. De spoelen zijn aangesloten in serie. De veldwikkeling (of bekrachtigings- of excitatiewikkeling) vinden we terug op de klemmenstrook met de aanduidingen F1 en F2.

De rotor van de gelijkstroomgenerator bevat verschillende spoelen waarin wisselspanningen worden opgewekt tijdens het roteren in het magnetisch veld. De collector-commutator verzamelt de deelspanningen van de verschillende spoelen en schakelt tijdens de rotatie op een gepaste wijze de spoelen zodanig om dat de borstels een gelijkspanning kunnen aftakken. De ankerwikkeling wordt op de klemmenstrook aangeduid met A1 en A2. Om de ankerreactie tengevolge van de ankerstroom (belasting) tegen te gaan en de commutatie te bevorderen zijn er hulppolen voorzien, waarvan de spoelen in seriegeschakeld zijn en die doorlopen worden door de ankerstroom. Op de klemmenstrook vinden we de hulpwikkeling terug met de aanduidingen B1 en B2. Gelijkstroomgeneratoren kunnen geschakeld worden als shuntgenerator, waarbij de ankerwikkeling de shuntwikkeling (E1E2) van gelijkstroom voorziet. Dit verschijnsel duiden we aan met zelfbekrachtiging. Door het aanwezige remanent magnetisme komen deze generatoren vanzelf op spanning. Vaak is de gelijkstroomgenerator extra voorzien van een seriewikkeling (D1-D2) op de hoofdpolen, om bij toenemende belasting de dalende klemspanning te kunnen compenseren. In de seriewikkeling vloeit dan ook de belastingsstroom. We spreken hier over compoundgeneratoren.

1.2

Aandrijving

Als aandrijving voor de DC-generator wordt een DC-motor gebruikt. De DC-motor wordt aangesloten op een DCspanning. We kunnen volgende methodes toepassen.

Labo gelijkstroomgeneratoren

2

1.2.1 Aanzet met aanzetweerstand. Het DC-net van het laboratorium wordt opgestart. De spanning voor het net wordt geleverd door een shuntgenerator die wordt aangedreven door een driefasen inductiemotor. Een start-drukknop bedient de relais voor de automatische aanloop van de motor in ster-driehoek. Met de veldregelaar wordt de spanning afgeregeld op een waarde van 220 V. De stopdrukknop schakelt het DC-net terug uit.

DC-net (roterende AC/DC – omvormer)

DC-shuntmotor aangesloten op DC-net

De DC-motor wordt aangesloten op het DC-net. Om te grote stromen bij de aanzet van de DC-motor te voorkomen wordt in serie met de ankerketen (ankerwikkeling A1-A2 in serie met de hulpwikkeling B1-B2) een aanzetweerstand RAZ opgenomen. De veldwikkeling E1-E2 is in parallel (shunt) geschakeld met de ankerketen. In serie met de veldwikkeling E1-E2 is een veldregelaar RVELD opgenomen om de bekrachtiging van de DC-motor te regelen. Vooraf wordt de aanzetweerstand RAZ in de stand 0 of UIT BEDRIJF geplaatst (volledig weerstand ingeschakeld bij het aanzetten) en de veldregelaar uitgeschakeld (0 Ohm, bijgevolg grote veldstroom, dus sterk magnetisch veld). Vervolgens wordt de hoofdschakelaar ingeschakeld. Dan wordt de aanzetweerstand langzaam naar de positie I of IN BEDRIJF gedraaid om de DC-motor aan te lopen. Tot slot stellen we met de veldregelaar de rotatiesnelheid in op 1500 tr/min. Uitzetten van de DC-motor doen we door de aanzetweerstand terug in de positie 0 te draaien. De zelfinductiespanning opgewekt in de veldwikkeling wordt dan kortgesloten zonder de schadelijke gevolgen voor de isolatie van de veldwikkeling (wat wel het geval is bij onderbreking van de stroom).


3

LABOBLAD:


4

1.2.2 Gelijkspanningsvoeding

De gelijkspanningsvoeding is uitgerust met een driefasen rheotor die wordt aangesloten op het driefasennet met een lijnspanning van 400 V (L1-L2-L3). De regelbare driefasen spanning wordt via een driefasen scheidingstransformator toegevoerd aan een driefasen dubbelzijdige gelijkrichter, zodat aan de uitgangsklemmen L+ en L- een gelijkspanning van 0 tot 250 V kan afgenomen worden. Vooraleer de hoofdschakelaar wordt ingeschakeld, draait men de driefasen rheotor op 0 (volledig linksom). Vervolgens kiest men met de keuzeselector stand 2 voor gelijkspanning en draait men de rheotor langzaam naar rechts tot men de benodigde gelijkspanning op de ingebouwde V-meter afleest. Wil men de gelijkspanningsvoeding gebruiken voor de snelheidsregeling van een DC-motor, dan wordt de veldketen aangesloten op het DC-net van 220 V, terwijl de gelijkspannningsvoeding de ankerketen van de DC-motor voedt. Aanzetten van de DC-motor gebeurt door eerst het DC-net in te schakelen zodat de bekrachtiging van de motor in orde is. Daarna wordt de ankerketen van de benodigde spanning voorzien voor de rotatiesnelheid die gewenst is. Bij het uitzetten van de DC-motor, wordt eerst de ankerspanning herleidt tot 0, waarna de veldketen wordt uitgeschakeld. Om een grote zelfinductiespanning bij de uitschakeling te voorkomen, wordt een bluselement (diode of VDR) in parallel geschakeld met de veldwikkeling.


5

LABOBLAD:


6

1.2.3 DC-motorsnelheidsregeling met gestuurde thyristorbrug De halfgestuurde thyristorbrug wordt aangesloten op het driefasen net van 230 V / 400 V (L1-L2-L3-N-PE). Via een diodebrug B2U die uitgerust is met een VDR, levert de sturing een gelijkspanning af van 200 V voor de voeding van de veldwikkeling F1-F2 van de DC- motor. De ankerketen A1-B2 wordt via een smoorspoel aangesloten op de variabele gelijkspanning die de thyristorbrug B2HKF levert. De snelheidsregeling is uitgerust met een beveiliging tegen het ontbreken van het magnetisch veld, zodat op hol slaan van de motor wordt voorkomen. Verder is er een veiligheid tegen de uitval van de voedingsspanning van de ingebouwde regelaars en is er een startonderbreking voorzien (via een brugstekker). De stroomregelaar voorkomt al te grote aanzetstromen en beveiligt de motor eveneens tegen overbelasting. Na het inschakelen van de snelheidsregeling en het aanbrengen van de veiligheidsbrugstekker, wordt de gewenste snelheid afgeregeld met behulp van twee potentiometers: een voor grof- en de andere voor fijnregeling van de snelheid.

1.2.3.1 Werking thyristorbrug

Benoem de verschillende onderdelen aan de hand van de onderstaande nummering . 1) F1-F2 = Waarom zijn hier vier aansluitingen. 2) VDR (opvangen zelfinductie van de spoel) VDR = Wanneer de spanning stijgt over de VDR neemt de weerstand af. Opgewekte spanning in een spoel: EL = − L


∆I ∆t

7

3) De dubbelfasige brugschakeling B2U zet wisselspanning om in gelijkspanning. B= 2= U=

4) De velddetectie controleert of er een veld bekrachtiging is. (beveiliging op hol slaan van de motor).Deze velddetectie is gekoppeld aan de pulssturing van onze thyristor.

5) A1-A2 =

6) B2HKF = half controlled bridges + freewheeling diode.

De thyristor wordt gestuurd met een puls die afhankelijk is van verschillende factoren: Velddetectie, stroomdetectie, spanningdetectie en nulpunt detectie.

7) Nulpunt detectie aftasten (Dit is nodig omdat we een referentie moeten hebben wanneer we onze puls gaan sturen naar onze thyristor. Deze nulpuntdetectie is gekoppeld aan de pulssturing van onze thyristor.

8) Component voor omvorming spanning naar 10V (Deze wordt meestal gebruikt in de meet en regeltechniek).


8

9) Regelbare weerstand voor het instellen van een referentie spanning. Deze spanning geeft ons een maat voor het instellen van het toerental.

10) Stroomdetectie Æ naar P/I blok

(Proportioneel/Integraal component)

11) spanningsdetectie Æ naar P/I blok (Proportioneel/Integraal component) We weten uit de theorie dat E = Et = ke .φ .n Als we het volgende schema bekijken kunnen we volgende formule opschrijven.

U = Et + I a .Ri

⇒ Et = U − I a .Ri n=

Et ke .φ

⇒n=

U ref toerental = n

U − I a .Ri ke .φ

⇒ U ref toerental + I a .Ri =

U ke .φ

De spanningsdetectie geeft ons een maat voor het toerental. De Ia.Ri component in de formule moet gecompenseerd worden. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een Ricomp. Deze zet de stroomdetectie(Ia) om naar een spanningsval = Ia.Ri.

1.2.4 Gegevens van de DC-generator a- Hoe herken je het verschil tussen de hoofd- en de hulppolen? b- Over hoeveel hoofdpolen beschikt de DC-generator? c- Hoeveel lamellen bevinden zich op de collector? d- Hoeveel borstels takken de spanning van de collector at? e- Hoe groot is de weerstand van de veldwikkeling F1-F2? (meten met gewone Ohm-meter) f- Hoe groot is de weerstand van de ankerketen A1-B2? (meten met de Thomsonbrug) g- Neem de gegevens over van het kenplaatje in een tabel: -ankerspanning -excitatiespanning -ankerstroom -rotatiesnelheid -vermogen


9

LABOBLAD:


10

1.2.5 Werking thyristor bekijken in multisim. Maak volgende opstelling in multisim.

Teken het oscilloscoop beeld op van kanaal A en B (twee verschillende kleuren) Instellingen OSC: kanaal:A-2V/DIV kanaal:B-2V/DIV Laat de leerkracht het signaal eerst controleren.

Leg uit wat de functie van de zenerdiode in dit schema is.


11

Timebase: 5ms/DIV

Maak volgende opstelling in multisim. (Verder bouwen op vorige oefening)

Teken het oscilloscoop beeld op van kanaal A bij R5 op 20% en 80%. (twee verschillende kleuren) Instellingen OSC: kanaal:A-2V/DIV Timebase: 5ms/DIV Laat de leerkracht het signaal eerst controleren.

In welke stand zal de condensator het snelste opladen.


12

Maak volgende opstelling in multisim. (Verder bouwen op vorige oefening)

Teken het oscilloscoop beeld(XSC2) op van kanaal A bij R5 op 20% en 80%. (twee verschillende kleuren). Instellingen OSC: kanaal:A-2V/DIV Timebase: 5ms/DIV Laat de leerkracht het signaal eerst controleren.

In welke stand geeft de lamp het meeste licht.


13

1.3

Polariteit van de ankerspanning

1.3.1 Doelstelling De leerlingen moeten aan de hand van de opstelling kunnen aantonen welke factoren invloed hebben op de polariteit van de ankerspanning.

1.3.2 Inleiding De polariteit van de ankerspanning is afhankelijk van de zin van het magnetisch veld (dus de zin van de veldstroom) en van de draaizin van de aandrijfmachine. In theorie wordt hiervoor de regel van de rechterhand gebruikt. De opstelling van de vorige proef wordt gebruikt. Zie Dc-motorsnelheidsregeling met gestuurde thyristorbrug.

1.3.3 Uitvoering Schakel het net in het klaslokaal aan. Sluit de DC-motor aan volgens de DC-motorsnelheidsregeling met gestuurde thyristorbrug. Sluit de veldbekrachtiging van de generator aan op de DC-motorsnelheidsregeling met gestuurde thyristorbrug. Zet de DCmotor aan en regel de rotatiesnelheid n ongeveer op 1500 tr/min. 1)Ga de polariteit van de klem A1 van generator na met de aangesloten V-meter.(V-ingang van V-meter aan A1!) Ga de polariteit van de klem E1 van generator na met de aangesloten V-meter. 2)Voer de proef ook uit met de andere draaizin. (wissel de aansluitingen E1 en E2 bij de motor!) 3)Voer de proef ook uit met de andere zin van de veldstroom. (wissel de aansluitingen E1 en E2 bij de generator!) 4)Voer de proef ook uit met de andere draaizin. (wissel de aansluitingen E1 en E2 bij de motor!)

1.3.4 Waarnemingen INSTELLINGEN Draaizin motor aanzicht van generator naar motor


Veldstroom generator pol(E1)

14

WAARNEMING Ankerspanning generator pol(A1)

LABOBLAD:


15

1.4

Invloed van de ankerreactie

1.4.1 Inleiding Om de ankerreactie in een DC-machine te compenseren, worden hulppolen tussen de hoofdpolen opgesteld, waarvan de hulpwikkeling B1-B2 in serie met de ankerwikkeling A1-A2 opgenomen. Om de invloed van de ankerreactie op de DC-generator te onderzoeken, wordt de hulpwikkeling B1-B2: a- verkeerd geschakeld; b- niet aangesloten; c- correct aangesloten. In de drie gevallen, wordt zowel visueel als auditief nagegaan welke effecten er optreden.

1.4.2 Opstelling Als aandrijving gebruiken we een DC-shuntmotor die aangesloten wordt via een aanzetweerstand op het DC-net. De veldwikkeling van de generator F1-F2 wordt aangesloten op de gelijkspanningsvoeding. Op de ankerketen A1-B2 wordt samen met de gelijkstroomweerstandsbelasting van 3 kW (2 aansluitklemmen!) ook een V-meter aangesloten.

1.4.3 Uitvoering a- Schakel het DC-net in en regel de spanning af op 220 V. b- Zet de DC-motor aan en regel de rotatiesnelheid n ongeveer op 1500 tr/min. c- Schakel de gelijkspanningsvoeding in en regel de excitatiespanning UF voor de veldwikkeling F1-F2 van de generator af op ongeveer 100 V. d- Op de V-meter kan de ankerspanning U afgelezen worden. e- Stel 3 weerstanden op de gelijkstroombelasting in, en noteer je waarnemingen in de tabel. f- Voor de andere 2 gevallen, onderbreek je even de excitatiespanning om de schakeling te kunnen wijzigen.


16

1.4.4 Waarneming hulpwikkeling

Visueel/ auditief

Verkeerd

Geen

Correct


17

vectordiagram

LABOBLAD:


18

1.5

Invloed van de snelheid

1.5.1 Inleiding De emk opgewekt in de ankerwikkeling van de DC-generator wordt genoteerd met de formule: E = ke .φ .n Als de bekrachtigingflux het toerental n.

φ van de generator constant wordt gehouden, dan zal de emk E afhankelijk zijn van

1.5.2 Opstelling Im De DC-motor wordt aangesloten op de DC-motorsnelheidsregeling. De snelheid n wordt opgemeten met de digitale tachometer. De veldwikkeling van de generator wordt aangesloten op de gelijkspanningsvoeding. De veldstroom wordt gemeten met een A-meter en de emk (nul last!) van de ankerwikkeling met een V-meter.

1.5.3 Uitvoering a) Schakel de regelbare gelijkspanningsvoeding in en regel de excitatiespanning af op 100 V. Meet de veldstroom I m . b) Start de DC-motor en regel achtereenvolgens de rotatie-snelheid af op 0, 300, 600, 900, 1200 en 1500 tr/min. Meet telkens de overeenkomstige emk op en plaats de metingen in de tabel. c) Doe hetzelfde voor een excitatiespanning van 200 V.

1.5.4 Metingen INSTELLING snelheid -1

n(min )

UF = 100V, I m

E(V)

0

300

600

900

1200

1500


METINGEN = ............... A UF = 200V, I m = ............... A

19

E(V)

1.5.5 Grafiek Teken de grafieken

E = f (n) met I m als parameter (200 tr/min/cm en 20 V/cm).

Besluit:


20

1.5.6 Opstelling


21

1.6

Nullastkarakteristiek van een DC-generator De emk opgewekt in de ankerwikkeling van de DC-generator wordt genoteerd met de formule:

E = ke .φ .n

Als de rotatiesnelheid n constant gehouden wordt, dan zal de emk E veranderen als de bekrachtiging φ wordt gewijzigd, dus als de veldstroom

I m wordt gewijzigd. De nullastkarakteristiek E = f ( I m ) wordt opgenomen bij constante rotatiesnelheid n en bij nullast ( I a = 0) .

1.6.1 Uitvoering a) Start de DC-motor en regel de rotatiesnelheid af op 1500 tr/min. b) Schakel de gelijkspanningsvoeding in en regel met de spanning de veldstroom I m af volgens de waarden gegeven in de meettabel.

c) Bij elke stroominstelling controleren we de instelling van de snelheid n en regelen bij afwijking terug bij; tot slot meten we de overeenkomstige emk E en vullen de waarde in in de meettabel. In ieder geval laten we de maximum spanning niet boven 220 V uitstijgen.

1.6.2 Metingen stroom

I ( A)

spanning U(V)

0.00 0.01 0.02 0.03 0.05 0.07 0.09 0.12 0.15 0.18 0.22 0.26 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50


stroom

I ( A)

spanning U(V)

stroom

I ( A)

0.50 0.45 0.40 0.35 0.30 0.26 0.22 0.18 0.15 0.12 0.09 0.07 0.05 0.03 0.02 0.01 0.00

0.00 -0.01 -0.02 -0.03 -0.05 -0.07 -0.09 -0.12 -0.15 -0.18 -0.22 -0.26 -0.30 -0.35 -0.40 -0.45 -0.50

22

spanning U(V)

stroom

I ( A) -0.50 -0.45 -0.40 -0.35 -0.30 -0.26 -0.22 -0.18 -0.15 -0.12 -0.09 -0.07 -0.05 -0.03 -0.02 -0.01 0.00

spanning U(V)

Karakteristieken

a/ Waarom vertrekken de curven niet in de oorsprong van de karakteristiek? Waarom neemt de emk E vanaf een bepaalde waarde van de veldstroom I m niet meer lineair toe? Labo gelijkstroomgeneratoren

23

Meetopstelling


24

1.7

Uitwendige karakteristiek van een DC-generator

1.7.1 Inleiding Bij een DC-generator met onafhankelijke bekrachtiging zal bij een grotere belastingsstroom I het inwendig ohms spanningsverlies stijgen, waardoor de klemspanning U daalt: U= E - Ri.I De uitwendige karakteristiek U=f(I) wordt opgenomen bij constante rotatiesnelheid n en constante veldstroom I m (Fig IF).

1.7.2 Opstelling De veldwikkeling F1-F2 wordt in serie met de veldregelaar RVELD aangesloten op de excitatiespanning van 200 V afkomstig van de motorregeling. De ankerketen A1-B2 wordt belast met de gelijkstroombelasting (kast met 2 aansluitklemmen en 10 inschakelbare weerstanden). De belastingsstroom I wordt met een A-meter opgemeten, waarvan het meetbereik wordt ingesteld op 20 A! Om de klemspanning U te meten wordt een V-meter over de ankerketen aangesloten.

1.7.3 Uitvoering a- Start de DC-motor en regel de rotatiesnelheid op 1500 tr/min. b- Regel de veldstroom IF van de generator met de veldregelaar RVELD zo af dat de nullastspanning Eo van de generator 220 V groot wordt; hierbij wordt de snelheid nogmaals gecontroleerd! c- Lees de grootte van de veldstroom I m af en vermeld de waarde in de meettabel. d- Schakel een weerstand R (n=1) in van de gelijkstroombelasting; controleer de snelheid n en de veldstroom I m en regel bij als dat nodig blijkt; lees vervolgens de belastingsstroom I en de klemspanning U af en noteer de waarden ervan in de meettabel. e- Doe de proef over voor meer ingeschakelde weerstanden (n=2.. .10) en noteer de metingen eveneens in de meettabel. f- Noteer de gegevens in de meettabel.


25

1.7.4 Metingen INSTELLINGEN

METINGEN

Belasting R/n

IF =

n = ...

I(A)

U(V)

0

220

mA

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10


26

n = 1500 min-1

1.7.5 Karakteristiek Teken met behulp van de opgenomen meetwaarden de uitwendige karakteristiek U=f(I) met n en IF als parameter en schalen van 1 A/cm en 20 V/cm.

a/ Waaraan is de spanningsdaling bij toenemende stroom te wijten? b/ Hoe groot is de spanningsdaling in % bij de nominale stroom van de generator? c/ Bereken uit de metingen de inwendige weerstand van de ankerketen. (Gebruik hiervoor de meting met de 7 weerstanden)


27

Meetopstelling


28

1.8

Shuntgenerator (Uitbreiding)

1.8.1 Inleiding Shuntgeneratoren werken op het principe van zelfbekrachtiging: de gelijkspanning opgewekt door de ankerketen A1-B2 levert de stroom voor de in parallel (=shunt) aangesloten veldketen.

1.8.2 Opstelling Als aandrijvende machine gebruiken we een DC-motor die we aansturen met de gestuurde thyristorbrug.Om de snelheid te meten gebruiken we de handtachometer. Als belasting gebruiken we de DC-weerstandsblok(n 1..10). Schakel de ankerketen parallel met de veldketen. Op de ankerketen worden de DC-belasting aangesloten, alsook een Vmeter. Plaats een ampèremeter tussen de ankerkring en tussen de veldkring.

1.8.3 Uitvoering a- Schakel de veldregelweerstand minimaal in en plaats 3 weerstanden als belasting. b- Start de DC-motor en regel de rotatiesnelheid op 900tr/min. c- Ga na of de generator op spanning is gekomen. Is dit niet het geval dan worden de aansluitingen van de veldwikkeling F1- F2 verwisseld. (De draden van de veldwikkeling nooit losmaken als er nog spanning op de machine staat.) Onderzoeken van de invloed van de spanning U, Ia, Im en I in functie van het toerental Stel de veldregelweerstand in Rveld = ………………… ( 400 ohm ) Stel de belastingsweerstand in R = ………………… ( R/3 ohm ) Start de DC-motor en regel de rotatiesnelheid op 900tr/min Meet de spanning en de stromen Ia en Im, vul deze in op onderstaande tabel. n (tr/min) 900 1200 1500

U (V)

Ia (A)

Im (A)

Doe dit nog eens over bij een rotatiesnelheid van 1200 tr/min en 1500 tr/min


29

Pn (W)

Invloed van de belasting: Stel de veldregelweerstand in Stel de belastingsweerstand in n (tr/min) 1500

Rveld R

U (V)

= ………………… ( 400 ohm ) = ………………… ( R/5 ohm ) Ia (A)

Im (A)

Pn (W)

Invloed van de veldregelweerstand: Stel de veldregelweerstand in Stel de belastingsweerstand in n (tr/min) 1500

U (V)

Rveld R

= ………………… ( 1000 ohm ) = ………………… ( R/5 ohm ) Ia (A)

Im (A)

Teken de grafiek U = f(n) voor de drie metingen van 1500 tr/min.

Besluit. Wat is de invloed van de snelheid op de spanning? Wat is de invloed van de belasting op de spanning? Wat is de invloed van de veldstroom op de spanning?


30

Pn (W)

uitwendige karakteristiek: Gebruik de voorgaande schakeling. Stel de veldregelweerstand in. Rveld = ………………… ( 0 ohm ) Start de DC-motor en regel de rotatiesnelheid op 1500 tr/min. Regel de belastingsweerstand R tot dat we een spanning krijgen van 200V. Meet U, Ia, Im en vul onderstaande tabel in. Snelheid constant houden tijdens de proef ! Hou de ampèremeter in de gaten. Ub [V] Ia (A) Ie (A) I (A) Pn (W)

200

190

175

150

125

Teken de grafiek U = f(Ia)

Besluit : Verklaar het verloop van de uitwendige karakteristiek ?


31

100

75

25

25

Meetopstelling


32

ELEKTRICITEIT GELIJKSTROOMGENERATOREN LABO

Recommend Documents