Схема для исследования параллельного включениярезистивного элемента и катушки Трехфазные нагрузочные цепи

Лабораторные по ТОЭ (теоретическим основам электротехники)

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