Sprawozdanie

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i działaniem prądnicy bocznikowej prądu stałego. Ćwiczenie obejmuje wyznaczenie rezystancji uzwojeń prądnicy, oraz jej następujących charakterystyk: zewnętrznej, regulacyjnej i biegu jałowego.

maszyny obcowzbudne - maszyny, w których twornik nie ma połączenia z
uzwojeniem wzbudzenia i zasilane jest w związku z tym z
obcego źródła napięcia (A1, A2 - twornik; F1,
F2 - uzwojenie wzbudzenia)

Prądnice samowzbudne - maszyny, których twornik ma to samo źródło napięcia co
uzwojenie wzbudzenia i dzieli się je na bocznikowe,
szeregowe i szeregowo-bocznikowe (kolejno, poniżej)

Ćwiczenie nasze opierało się układzie do badania prądnicy bocznikowej w zakresie pracy prądnicowej, którego schemat jest poniżej:

Za pomocą tego układu mieliśmy wyznaczyć następujące charakterystyki tego urządzenia:

1. zewnętrzną

2. regulacyjną

3. obciążenia (w tym biegu jałowego)

ad a)

Polegało na ustawieniu wartości początkowych, czyli napięcia U na poziomie U_n, (czyli tu 18,5V - patrz niżej), stałej prędkości obrotowej równej 3000 obr./min., oraz maksymalnej wartości obciążenia rezystora R₂ i zamknięciu wyłącznika W₃. Potem należało zmniejszać prąd obciążenia poprzez zwiększanie wartości rezystancji R₂. Wyniki pomiarów podane zostały poniżej:

n = nn = 3000 = const.(obr./min.), R1 = const.
It	A2	[A]	1,2	1,8	2,4	2,8	3,6	4,6	5,4	7,6
U	V1	[V]	18,5	18	17,5	17	16,5	15,5	14	8,5

ad b)

Warunki początkowe należało ustawić takie same jak poprzednio, tylko, że zamiast zwiększa, to zmniejszaliśmy obciążenie prądnicy za pomocą rezystora R₁. Oczywiście obroty powinny być stałe podczas całego ćwiczenia. Wyniki zebrane są poniżej.

n = nn = 3000 = const.(obr./min.), U = Un = 14 V
It	A2	[A]	0	1	1,3	1,7	2,4	3,6	4,9	5,6	7,48
Iw	A1	[mA]	900	950	1050	1000	1020	1100	1120	1250	1300

ad c)

Najpierw należało maszynę tą wzbudzić do pełnego napięcia , czyli doprowadzić ją do prędkości znamionowej (n_n=3000 obr./min.) przy otwartym wyłączniku W₃. Po uzyskaniu efektu samowzbudzienia trzeba zwiększać stopniowo prąd wzbudzenia I_w, aż do uzyskania na zaciskach prądnicy napięcia 1,2U_n. Podobnie wyglądały analogiczne pomiary dla zamkniętego wyłącznika W₃, przy tak regulowanej wartości obciążenia rezystora R₂ (regulacja prądu wzbudzenia I_w), aby wartość prądu obciążenia była I_t stała (dla dwu różnych wartości: patrz tabelka). Wyniki wszystkich pomiarów podane zostały poniżej, oraz przedstawione na załączonym wykresie.

n = nn = 3000 = const.
E [V]			Iw [mA]			It [A]
V1			A1			A2
2	19	16,5	100	2200	1900	0	4	8
3	19,5	14,5	210	1750	1420	0	4	8
11,5	15	13,5	800	1420	1250	0	4	8
13	13,5	12,5	1000	1060	1100	0	4	8
19	11,5	11	1900	800	900	0	4	8
20,5	7,5	9	2150	500	750	0	4	8

Wnioski

Z pierwszego doświadczenia wynika (pierwsza tabelka), że natężenie prądu obciążenia prądnicy I_t jest wprost proporcjonalne do napięcia U oraz odwrotnie proporcjonalne do obciążenia R₂.

W drugim natomiast napięcie U jest stałe, a zmieniają się jedynie prąd wzbudzenia I_w (A₁) i prąd obciążenia I_t (A₂) i jak można zauważyć obie wartości rosną.

W ostatniej części widać, że ze wzrostem siły elektromotorycznej E, przy zerowym obciążeniu prądnicy (bieg jałowy), rośnie wartość prądu wzbudzenia. Podobnie jest przy pozostałych trzech seriach pomiarowych, gdzie jedynie napięcia są znacznie większe niż w pierwszym przypadku.

---