- •Исследование электрических машин
- •Часть 1
- •Содержание
- •2.2.1. Принцип действия и устройство двигателя . . . . 5
- •6.2.1. Назначение, устройство и принцип действия . . . . . . . . . 32
- •6.2.2. Уравнения и схемы замещения трансформатора . . . . . . .34
- •6.2.3. Характеристики холостого хода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
- •6.5. Заключение по работе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
- •Лабораторная работа № 2 Исследование двигателей постоянного тока с электромагнитным возбуждением
- •2.1.Программа лабораторной работы
- •2.2. Краткие теоретические сведения о двигателях постоянного тока
- •2.2.1. Принцип действия и устройство двигателя
- •2.2.2. Системы электромагнитного возбуждения и обозначения выводов обмоток двигателей
- •2.2.3. Основные уравнения двигателей
- •2.2.4. Пуск двигателей в ход
- •2.3. Объект исследования и необходимое оборудование
- •2.4. Разработка принципиальной электрической схемы опытов
- •2.5. Методические указания к выполнению работы
- •2.5.1. Запуск двигателя
- •2.5.2. Снятие естественных рабочих, скоростной и механической характеристик
- •2.5.3. Снятие искусственных скоростных и механических характеристик
- •2.6. Заключение по работе
- •2.7. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 Исследование трехфазного асинхронного двигателя
- •4.1. Программа лабораторной работы
- •4.2. Принцип действия и устройство асинхронных двигателей
- •4.3. Объект исследования и необходимое оборудование
- •4.4. Разработка принципиальных электрических схем опытов
- •4.5. Измерение сопротивления изоляции обмоток
- •4.6. Определение коэффициента трансформации
- •4.7. Опыт холостого хода
- •4.8. Естественные рабочие характеристики
- •4.9. Механические характеристики
- •4.10. Заключение по работе
- •4.10. Заключение по работе
- •4.11. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6
- •6.2. Краткие теоретические сведения о трансформаторах
- •6.2.1. Назначение, устройство и принцип действия
- •Намагничивающий ток создаёт результирующую мдс Fμ , а она - результирующий магнитный поток взаимной индукции ф.
- •6.2.2. Уравнения и схемы замещения трансформатора
- •Сопротивления в относительных единицах для силовых трансформаторов
- •6.2.3. Характеристики холостого хода
- •6.2.4. Характеристики трёхфазного короткого замыкания
- •6.2.5. Изменение напряжения трансформатора при нагрузке
- •6.2.6. Коэффициент полезного действия трансформатора
- •6.2.7. Схемы и группы соединения обмоток трансформаторов
- •Маркировка фаз трехфазных двухобмоточных трансформаторов
- •6.3. Методические указания к выполнению лабораторной работы
- •6.3.1. Объект исследования и необходимое оборудование
- •Разработка принципиальных электрических схем
- •Опыт холостого хода
- •Опыт трёхфазного короткого замыкания
- •6.3.5. Снятие внешней характеристики
- •6.3.6. Экспериментальная проверка группы соединения обмоток
- •6.4. Теоретические расчеты и построения
- •6.5. Заключение по работе
- •6.6. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 12 Исследование трёхфазного синхронного двигателя
- •12.1. Программа лабораторной работы
- •12.2. Принцип действия и устройство синхронных двигателей
- •12.3. Способы пуска синхронного двигателя
- •12.3.2. Асинхронный пуск синхронного двигателя
- •12.5. Объект исследования и необходимое оборудование
- •12.6. Разработка принципиальной электрической схемы для опытов
- •12.7. Пуск синхронного двигателя при помощи вспомогательного двигателя методом точной синхронизации
- •12.8. Асинхронный пуск синхронного двигателя
- •12.9. Снятие V-образных характеристик
- •12.10. Снятие рабочих и механической характеристик синхронного двигателя
- •12.11. Заключение по работе
- •12.12. Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Часть 1
Опыт холостого хода
Ток, потребляемый трансформатором в режиме холостого хода при номинальном напряжении, составляет (0,5…4)% от номинального для силовых трансформаторов (может быть несколько выше для трансформаторов небольшой мощности) и существенно уменьшается при снижении напряжения. Для облегчения измерений в опыте холостого хода следует подвести напряжение к обмотке НН, имеющей больший ток, и соединить ее в треугольник. Вторичную обмотку (в данном опыте обмотку ВН) соедините в звезду.
Для снятия характеристик холостого хода изменяйте подводимое напряжение от значения 1,1UнфНН до минимального, при котором возможно измерение величин на равномерной шкале приборов. Измеряйте все линейные напряжения, токи и активную мощность каждой фазы первичной обмотки (в этом опыте обмотки НН) и линейные напряжения вторичной обмотки. Снимите 6-7 точек примерно через равные интервалы, которые следует устанавливать по амперметру, так как ток изменяется при холостом ходе быстрее напряжения.
Вычислите и запишите в таблицу отчета для каждого уровня подводимого напряжения:
− средние арифметические значения линейных напряжений каждой обмотки UлВН и UлНН, среднее арифметическое значение линейного тока I0, суммарную активную мощность Р0;
− коэффициент трансформации К = UфВН/UфНН,
− коэффициент мощности cosφ0 = P0 / √3UлННI0.
По данным таблицы рассчитайте среднее арифметическое значение коэффициента трансформации Кср.
Постройте характеристики холостого хода, аналогичные рис. 6.4.
Р0, I0, cosφ0 = f(U10).
Здесь U10 = UлНН = UфНН.
Определите по характеристикам значения Р0н, I0н, cosφ0н, соответствующие номинальному напряжению U 10 =UнфНН (рис. 6.4).
Вычислите в процентах ток холостого хода:
где IнлНН – номинальный линейный ток обмотки НН, вычисленный по формуле (6.12) для схемы соединения Y (по паспорту).
Рассчитайте параметры холостого хода Z0, r0, x0, соответствующие номинальному напряжению по формулам (6.4).
Приведите рассчитанные параметры к обмотке ВН:
Рассчитайте параметры в относительных единицах ,, приняв за базисное сопротивление
.
Опыт трёхфазного короткого замыкания
Обмотки трансформатора в опыте короткого замыкания соедините по схеме Y/Y, напряжение подведите к обмотке ВН, вторичную обмотку (НН) закоротите. Переключатель пределов по току КИПа установите в положение, соответствующее номинальному току IнлВН, а по напряжению − на минимальное напряжение. Включите стенд и, медленно повышая напряжение, установите ток, равный 1,2IнлВН. Далее изменяйте подводимое напряжение от установленного значения до минимального, при котором еще возможно измерение величин на равномерной шкале приборов. Снимите 6-7 точек приблизительно через равные интервалы.
Измеряйте все линейные напряжения, токи и мощность каждой фазы.
Вычислите и запишите в таблицу отчета для каждого уровня подводимого напряжения:
− средние арифметические значения линейного напряжения Uк, тока Iк, суммарную мощность фаз Рк ;
− коэффициент мощности по формуле (6.5).
Постройте характеристики короткого замыкания Рк, Iк, cosφк = f(Uк) (аналогично рис. 6.5).
По характеристикам определите значения напряжения короткого замыкания Uкн и потери короткого замыкания Ркн, соответствующие номинальному току Iк = IнлВН (рис. 6.5).
Рассчитайте по полученным данным:
− параметры короткого замыкания по формулам (6.7),
− сопротивления, напряжение и мощность короткого замыкания, приведенные к расчетной температуре 75 0C, по формулам (6.8);
- сопротивления короткого замыкания в относительных единицах:
- напряжение короткого замыкания в процентах:
,
− угол φк = arcsin (uкr% / uк%).