Исследование установки в работе под нагрузкой

На рисунке 6 представлена структурная схема исследования ветрогенератора с нагрузкой.

Рисунок 6 - Структурная схема с нагрузкой

В данном эксперименте снимались зависимость ЭДС от оборотов двигателя и зависимость тока от оборотов двигателя. Для этого была собрана схема установки следующим образом: амперметр подключался последовательно, а вольтметр параллельно генератору для измерения тока и напряжения. Обороты измеряем также с помощью тахометра.

В таблице 5 приведены результаты экспериментальных данных.

Таблица - 5 Экспериментальные данные

По полученным данным строим механическую характеристику рисунок 7.

Рисунок 7 - Механическая характеристика

Для исследования внешней характеристики поддерживали постоянными обороты двигателя (5035-5150 об/мин) и изменяли сопротивление нагрузки

В таблице 6 приведены экспериментальные данные при r=9.8 Ом

Таблица 6 - Экспериментальные данные (r=9.8)

Расчетные данные получим из выражений (4) и (5):

(4)

(5)

В таблице 7 приведены расчетные данные.

Таблица 7 - Расчетные данные

По полученным данным построена внешняя характеристика на рисунке 9.

Рисунок 8 - Внешняя характеристика

1- Экспериментальные данные 2-Расчетные данные

Расчетные и экспериментальные характеристики имеют незначительное расхождение.

Исходя из номинальных данных двигателя напряжение при токе 0,48А должно составлять: U=P/I=6,97/0,48=14,52 В вычисленное по формуле (6):

U=P/I. (6)

Вычислив линию тренда экспериментального графика ( ) получим при токе 0,48А напряжение равное 14,8 В

Погрешность вычислим по формуле (7):

*100%. (7)

Вывод: Относительная погрешность составляет 1.9%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе исследования был проведен ряд экспериментов, который доказал, что для проектирования данной установки двигатель выбран правильно. Это можно видеть из серии экспериментов, в которых результаты расчетные значения незначительно отличаются от экспериментальных. Следовательно, ветрогенератор работает на заданную мощность.

Этой мощности недостаточно для крупного потребителя. Именно поэтому с целью получения большего количества энергии необходимо внести усовершенствования:

Для компенсации энергии ветра во время штиля предлагается добавить солнечные батареи.

Также использовать вертикальный тип генератора, потому что он запускается от относительно слабого ветра (от 1м/c). Также для упрощения пользования потребителю предлагается автоматизировать данную систему с целью отслеживания ее состояния на расстоянии через ПК (контроль заряда аккумулятора, расход энергии, наличие активации сигнализации и любой информации интересной потребителю).