Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторная работа №1

Цель работы: Является экспериментально определение параметров схемы замещения однофазного трансформатора, экспериментальное построение внешней характеристики и определение коэффициента полезного действия. Сравнение опытных результатов с расчетным.

Паспортные данные:

Р=0,63 kV*A.

f = 50 Гц

U1H=220 В

U2H=110 В

Рассмотрим режим холостого хода:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зависимости:

I10, U2 = f (U10)

S1H = S2H = 0.63 kV*A, т.к. КПД = 100%

I1H= S1H/U1H = 2.86 A

I2H = S2H/U2H = 5.72 A

Cosц10=P10/U10I10

U10, B	I10, mA	P10, Вт	U20, B	Cosц10
247.5	500	34	129	0.27
220	330	26	115	0.36
200	260	22	104	0.42
175	205	16	91	0.45
150	165	12	78	0.48
125	130	8	65	0.49
100	100	5	52	0.5
75	80	3	41	0.5
50	50	1	25	0.4

Рассмотрим режим короткого замыкания:

U1, B	I1k, A	P1k, Вт	I2k
8,5	3,3	27	5,72

Рассмотрим режим нагрузка

Cosц1=P1/U1I1

U1=220B

з = Р2/Р1

I1, A	P1, Вт	U2, B	I2, A	P2, Вт	I2, A	з	cosц1
1,8	400	109	3,5	381,5	3,5	0,95	1,01
2,25	450	108	4	432	4	0,96	0,9
2,4	500	107	4,5	481,5	4,5	0,96	0,94
2,75	580	106	5	530	5	0,91	0,96
3	550	105	5,5	577,5	5,5	1	0,83
3,25	680	105	6	630	6	0,92	0,95
3,5	750	104	6,5	676	6,5	0,9	0,97
3,8	810	104	7	728	7	0,89	0,97
4	850	104	7,5	780	7,5	0,91	0,97
4,2	900	104	8	832	8	0,92	0,97
4,5	950	103	8,5	875,5	8,5	0,92	0,96
4,75	1000	103	9	927	9	0,93	0,96

Графики зависимости:

Для холостого хода:

Для нагрузки:



Лабораторная работа №2

Цель работы: изучить механические характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в различных режимах при изменении напряжения на зажимах статора (переключение с «треугольника» на «звезду»).

Программа работы:

1. Записать технические данные машин и измерительных приборов (приложение).

2. Включить агрегат по схеме обмоток статора «треугольник», записать параметры холостого хода асинхронного двигателя.

3. Снять механическую и электромеханическую характеристики асинхронного двигателя.

4. Переключить асинхронный двигатель на схему обмоток статора «звезда», снять механическую и электромеханическую характеристики асинхронного двигателя.

5. Составить отчет и сделать заключение о проделанной работе.

Электромеханическая характеристика асинхронного двигателя представляет собой зависимость скорости вращения его ротора от тока статора n=f(I). Выражение для тока статора асинхронного двигателя можно получить на основании его схемы замещения:

Is=Isн*((л1(s/sk)+I0'*((sk/s)+2ask))0.5 /(s/sk+sk/s+2ask)0.5)

где Isн - номинальный ток статора двигателя

л1 - кратность пускового тока

лm - перегрузочная способность двигателя.

I0' = I0/Isн - ток холостого хода в о.е.

a= R1/R2' - отношение сопротивлений статорной и роторной цепей асинхронного двигателя

sk - критическое скольжение.

I0/Isн=sinцH-(cosцH/(лm+(лm2-1)0.5))

По этим формулам может быть рассчитана электромеханическая характеристика асинхронного двигателя при использовании только каталожных данных.

Механическая характеристика асинхронного двигателя - это зависимость скорости вращения его ротора от вращающего момента n=f(M). Механическая характеристика может быть рассчитана по формуле Клосса с различной степенью точности приближения к экспериментальной. В данной работе может быть использована формула Клосса, аналогичная формуле для расчета электромеханической характеристики асинхронного двигателя.

M=2Mmax*(1+ask/(s/sk+sk/s+2ask))

где Mmax - максимальный (критический) момент двигателя.

Электрическая схема лабораторной установки



Схема лабораторного стенда:

Ход работы

Таблица 1

Измерения	Вычисления
U, B	I1, A	P1, кВт	M, Н/м	n2, об	P2, кВт	S	cosц1	з
240	2.75	0.2	1.2	1300	0,163	0,133	0,101	0,817
240	2.85	0.58	2	1270	0,266	0,153	0,283	0,459
240	3.6	1.07	3	1200	0,377	0,200	0,413	0,352
240	3.75	1.15	3.1	1200	0,390	0,200	0,426	0,339

Формулы для вычислений:

Таблица2

U, B	Iв, A	Ia, A	Ic, A
204	0	1,66	1,78
204	15	1,32	1,4
204	31	1	1,04
204	45	0,75	0,74
204	61	0,44	0,42
204	77	0,2	0,3
204	90	0,24	0,42

Таблица 2(А)

U, B	Iв, A	Ia, A	Ic, A
204	0	1,76	1,9
204	20	1,4	1,46
204	40	1	0,92
204	61	0,64	0,62
204	80	0,5	0,52
204	100	0,62	0,76

Таблица 3

U, B	Ia, A	Ic, A	Pa, Bт	Pс, Bт	Uг, B	Iг, A	Iв=соnst
204	0,16	0,3	10	14	180	0
204	0,62	0,62	26,5	28,5	176	1,5
204	0.84	0,84	36	36	171	2
204	1,04	1,04	46.5	43,5	168	3
204	1,38	1,38	63	54	160	4

Коэффициенты:

Коэффициент трансформации - 2/5,

Сопротивление обмотки статора - 3 Ома,

Для ваттметра - 0,5 Вт,

Для вольтметра - 2 В,

Для амперметра - 0,02 А.

1) В общих осях координат построить

,

Для таблицы 1

Для таблицы 1 (а)

Для таблицы 1.

Для таблицы 1 (а)

График зависимости , для таблицы 1



График зависимости , для таблицы 1(а)

График зависимости , для таблицы 1



График зависимости , для таблицы 1(а)

2) Построить рабочие характеристики двигателя

А) Активная мощность, потребляемая из сети

С другой стороны активную мощность можно найти по формуле:

Из опыта холостого хода можно определить:

Потери в обмотке статора при нагрузке .

Сопротивление обмотки статора - 3 Ома,

Для таблицы 2

Б) Мощность на валу находится с помощью формулы:

В) Коэффициент полезного действия

Г) Коэффициент мощности

Д) Момент на валу ,

где n -я скорость ротора, об/мин;

1500

Частота вращения ротора всегда равна постоянной синхронной частоте

поэтому график зависимости имеет вид прямой параллельной оси абсцисс.

Е) По данным таблицы построить рабочие характеристики синхронного двигателя в общих осях координат.

Таблица 4

Icр, А	P1, Bт		?	cosф	М2, Н*м	n=соnst
0,23	24	25,45	0	0,295	0,16
0,62	55	56,99	0,96	0.251	0,35
0,84	72	73,00	1	0,242	0,46
1,04	90	105,87	0,85	0,240	0,67
1,38	117	142,28	0,79	0,239	0,90



Вывод: В данной лабораторной работе я изучил механические характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в различных режимах при изменении напряжения на зажимах статора.

Лабораторная работа №3

Цель работы: ознакомиться с устройством и принципом действия генератора, выявить влияние нагрузки и систем возбуждения на поведение генератора, сравнить его с генератором независимого возбуждения, оценить данные, полученные в ходе работы, с теорией электромашин постоянного тока.

Внешние характеристики
Возбуждение	параллельное	смешанное согласное	смешанное встречное
Параметр	Ia, А	U2, В	Ia, А	U2, В	Ia, А	U2, В
Опыт \Прибор	PA2	PV1	PA2	PV1	PA2	PV1
1	0	185	0	185	0	185
2	0,1	170	1	190	1	155
3	0,24	150	3	160	2,5	140
4	3,5	120	4	140	3	100
5	4	75	5,5	100	2	40
6	2,5	20	6	40	0,5	2

Регулировочные характеристики
Возбуждение	параллельное	смешанное согласное	смешанное встречное
Параметр	Ia, А	IB	Ia, А	IB	Ia, А	IB
Опыт \Прибор	PA2	PA1	PA2	PA1	PA2	PA1
1	0	0,085	0	0,12	0	0,1
2	0,5	0,12	0,5	0,12	0,5	0,1
3	2	0,16	2	0,12	2	0,16
4	3,5	0,18	3	0,14

Характеристика холостого хода
Положение SA2	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
IB, A (PA1)	0	0	0,01	0,01	0,02	0,04	0,12	0,2	0,24	0,32
E0, B (PV1)	10	10,5	19	20	30	50	110	162	175	200
I0, A (PA1)	0	0	0,01	0,021	0,06	0,1	0,16	0,22	0,26	0,32
E0, B (PV1)	10,5	12	30	48	80	110	160	180	190	200

Лабораторная работа №4

Цель исследования: изучить устройство и принцип действия синхронного генератора, получить навыки управления двигателем, исследовать основные рабочие характеристики.

Оборудование и принадлежности: В качестве генератора используется машина постоянного тока типа П32 У4 со следующими номинальными данными: напряжение 220 В, механическая мощность 1,5 кВт, частота вращения вала 1450 об/мин, ток в линейных проводах 6,5 А, КПД 80%.

Нагрузкой служит электромагнитный тормоз (ЭМТ), допускающий плавное регулирование создаваемого им момента сопротивления за счет изменения величины постоянного тока в обмотке возбуждения тормоза.

Вал через муфту сочленен с валом ЭМТ, второй конец вала ДПТ сочленен с тахометром ТХ типа ТМТ-ЗОП, измеряющим частоту вращения вала.

Перечисленные электрические машины установлены на основании, сваренном из швеллера. Габариты установки 1000x460x400 мм, масса 15 кг.

При вращении диска электромагнитного тормоза в нем за счет магнитного потока возбуждения наводятся вихревые токи, взаимодействие которых с магнитным потоком магнитной системы создает тормозной момент.

Принципиальная схема экспериментальной установки

Ознакомиться с устройством и принципом действия двигателя параллельного возбуждения. Паспортные данные двигателя занести в табл. 1

Таблица 1

Тип	Рн, кВт	U, В	Iя, А	nH об/мин	з, %
П32 У4	1.5	220	6.5	1450	80

Снятие характеристики холостого хода

Снять характеристику холостого хода, зависимости при постоянном напряжении источника питания и полезном моменте на валу М=0.

Пустить двигатель в ход и, уменьшая реостатом RB ток возбуждения IB, измерить по тахометру ТХ частоту вращения двигателя n, не допуская превышения ее более чем на 25% сверх номинальной nH. Полученные данные занести в табл. 2 и построить характеристику холостого хода.

Таблица 2

IB, A	0.2	0.25	0.3	0.4	0.6
n, об/мин	1495	1380	1265	1150	1035

Характеристика холостого хода ДПТ

Снятие рабочей и естественной механической характеристик

Провести испытания двигателя под нагрузкой при Rn=0. Установить максимальный ток возбуждения и пустить двигатель в ход. Изменить нагрузку двигателя с помощью ЭМТ с шагом 2 Нм на интервале от нуля до 10 Нм; при этом для каждого момента записать данные в табл. 3 (U, IЯ, IB, n, M). На основании данных табл. 3 построить рабочие и естественную механическую характеристики.

Таблица 3

№	М Н·м	nH об/мин	U, В	IЯ, A	IB, A
RП = 0	0	1400	96%	230	0.8	0.2
	2	1350	93%	230	2.5	0.2
	4	1300	89%	230	4.6	0.2
	6	1250	86%	230	6.7	0.2
	8	1200	82%	230	7.8	0.2
	10	1200	82%	230	10	0.2
RП ? 0	0	1300	89%	235	0.8	0.2
	2	1200	82%	233	2.5	0.2
	6	900	62%	230	6.6	0.2

Рабочая и естественная механические характеристики

Снятие искуственной механической характеристик

Провести испытания под нагрузкой при RП ? 0 (значения RП указывает преподаватель). Установить максимальный ток возбуждения и, изменяя нагрузку двигателя с помощью ЭМТ с шагом 2 Н·м на интервале от нуля до 10 Н·м, для каждого момента записать данные в табл. 3. На основании данных табл. 3 построить искусственную механическую и рабочие характеристики.

трансформатор асинхронный двигатель генератор

Искусственная механическая характеристика



Оценим погрешность изменения токов:

, где К - класс точности прибора

Вывод: В ходе работы на практике изучили генератор с параллельным возбуждением, экспериментально получили его основные характеристики, тем самым подтвердили теоретические сведения о свойствах ДПТ. Характер полученных кривых соответствует теоретическим.

Размещено на Allbest.ru