Методы расчета электрических цепей Трехфазные нагрузочные цепи Испытание асинхронного короткозамкнутого двигателя Исследование полупроводниковых выпрямителей Исследование усилителя низкой частоты

Методика выполнения лабораторных работ по электротехнике

Опыт холостого хода.

Рис. 5. Схема замещения трансформатора на холостом ходу

Так как в опыте холостого хода вторичная обмотка замкнута на вольтметр с высоким сопротивлением, можно считать, что ток вторичной обмотки I20=0, падение напряжения во вторичной обмотке также равно нулю, а ЭДС вторичной обмотки равна показанию вольтметра, т.е. Е2=U20. Ввиду малого тока холостого хода, падением напряжения в первичной обмотке можно пренебречь и считать что , тогда отношение электродвижущих сил в формуле (3) можно заменить отношением напряжений. Схема замещения трансформатора на холостом ходу (рис. 5) содержит только элементы намагничивающей цепи R12 и x12. Для нее известны измеренное экспериментально напряжение U10, мощность P0 и ток холостого хода I10.

Эти данные легко позволяют, пользуясь законами Ома, Джоуля-Ленца и треугольником сопротивлений, определить сопротивления намагничивающей цепи: полное - z12, активное - R12, реактивное - х12 и коэффициент мощности, также как это делали при выполнении работы ”Последовательная цепь переменного тока”.

i0 - ток холостого хода, выраженный в процентах от номинального - эта величина заносится в паспорт трансформатора.

2. Опыт короткого замыкания.

Рис. 6. Схема замещения трансформатора при коротком замыкании

Так как в опыте короткого замыкания напряжение, подводимое к первичной обмотке, много меньше номинального, магнитный поток в сердечнике также будет очень мал.

Схема замещения трансформатора (рис. 6) будет содержать только элементы, учитывающие потери в обмотках (RК) и индуктивное падение напряжения (хК). Измеренные значения напряжения короткого замыкания U1к, мощность потерь короткого замыкания РК и тока I1H, позволяют определить параметры схемы замещения (RК - активное сопротивление, хК - индуктивное сопротивление, zК - полное сопротивление, а также коэффициент мощности при коротком замыкании), точно также, как это делали при обработке экспериментальных данных опыта холостого хода, и при выполнении работы ”Последовательная цепь переменного тока”.

uК - напряжение короткого замыкания, выраженное в процентах от номинального, обычно заносится в паспорт трансформатора.

3. Опыт нагрузки.

 Коэффициентом загрузки - называется отношение тока, протекающего в обмотках трансформатора, к номинальному току той же обмотки. Активная мощность Р2 передаваемая в нагрузку равна активной мощности Р1, измеренной экспериментально, за вычетом всех потерь мощности.

Преобразование энергии в трансформаторе сопровождается потерями энергии на перемагничивание сердечника и нагрев обмоток.

Потери в сердечнике для данного трансформатора постоянны, не зависят от нагрузки и определяются в опыте холостого хода, т.е.:

.

(7)

Потери в медных обмотках пропорциональны квадрату коэффициента загрузки:

.

(8)

Коэффициент мощности - cos1 определяется соотношением активной мощности Р1 к полной U1I1. Коэффициент полезного действия - отношение активной мощности передаваемой в нагрузку к активной мощности, получаемой трансформатором из сети.

7. Содержание отчета

Наименование и цель работа.

Технические данные оборудования и электроизмерительных приборов.

Схема экспериментальной установки.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7

Испытание двигателя постоянного тока

Цель работы:

Изучить принцип действия и устройство двигателя постоянного тока с параллельным (независимым) возбуждением.

Ознакомиться с особенностями и порядком пуска двигателя.

Снять и построить рабочие и механическую характеристики.

Освоить способы регулирования частоты вращения двигателя.

Указания к работе

Используя рекомендованную литературу, ознакомьтесь с принципом действия, конструкцией и назначением основных частей двигателя. Обратите внимание на конструкцию таких элементов, как якорь, коллектор, обмотка возбуждения.

Основной задачей при испытании двигателя является получение характеристик, по которым можно судить об эксплуатационных и регулировочных свойствах двигателя.

Из уравнения равновесия напряжений якорной цепи

(1)

определяется ток обмотки якоря:

,

(2)

где ;

(3)

ke - конструктивная постоянная;

RЯ - 0,002¸5 Ом, сопротивление обмотки якоря.

Непосредственный пуск двигателя при номинальном напряжении недопустим, вследствие большого пускового тока

.

(4)

Пусковой ток может превысить номинальный в 20-40 раз. Это опасно для коллектора, щеток и обмотки якоря. Для уменьшения пускового тока в цепь якоря на период пуска вводят пусковой резистор RП. С помощью RП величину пускового тока ограничивают до (2-2,5)-кратных значений от номинального тока якоря.

Рабочее задание

1. Ознакомьтесь с оборудованием и приборами. Внесите в таблицы 1 и 2 паспортные данные двигателя и основные сведения об измерительных приборах.

Таблица 1

Тип двигателя

РН, кВт

UH, B

IH, A

nH, об/мин

, %

Заводской номер

Таблица2

Наименование и марка прибора

Система

измерения

Класс точности

прибора

Диапазон измерения прибора

2. Подготовьте лабораторную установку для снятия рабочих характеристик. Схема установки приведена на рисунке 1. Обозначения на схеме:

Д

— испытуемый двигатель постоянного тока, типа 2ПН90МУХЛ4;

ОВД

— обмотка возбуждения двигателя;

Ш1-Ш2

— выводы обмотки возбуждения;

АД

— асинхронный двигатель. Работает в тормозном режиме и служит нагрузкой для двигателя Д. С этой целью в статорную обмотку АД подается постоянный ток;

— выводы обмотки статора. (Расположены на съемной панели в центральной части стенда);

RH

— нагрузочные резисторы;

Т1¸Т9

— тумблеры нагрузочных резисторов;

— пусковой резистор. Ограничивает ток якоря при пуске двигателя Д;

RP

— регулировочный резистор в цепи ОВД. Расположен рядом с двигателем;

V

— вольтметр переносный Э533; 300 В. Измеряет напряжение на якоре Д;

А1

— амперметр переносной Э 514 (Э 526), 5 А. Измеряет ток якоря IЯ двигателя Д;

А2

— амперметр переносной Э 513 (Э 525), 0,5 А; 1 А. Измеряет ток IВ обмотки возбуждения ОВД;

А3

— амперметр переносной Э 514 (Э 526), 5 А. Измеряет ток I3 нагрузочных резисторов;


 


Рис. 1. Схема лабораторной установки


0 ± 250 В

— клеммы источника регулируемого напряжения постоянного тока для подключения обмотки возбуждения генератора. Расположены на панели питания в правой части стенда;

220 В

— клеммы источника постоянного тока с неизменным напряжением (расположены на съемной панели в центральной части стенда).

Для измерения частоты вращения двигателя используется электронный тахометр. Значения n (об/мин) высвечиваются на цифровом индикаторе. Отсчет показаний производится в момент остановки цифр и повторяется не менее 2-3х раз для каждого измерения.


На главную