- •В.А. Лифанов, н.Д. Монюшко,
- •А.В. Ерлышева, а.К. Елагина
- •Исследование электрических
- •Машин и трансформаторов
- •Учебное пособие к лабораторным занятиям
- •Экспериментальные исследования Исследование генератора независимого возбуждения Характеристика холостого хода генератора независимого возбуждения
- •Характеристика холостого хода
- •Внешняя характеристика генератора независимого возбуждения
- •Регулировочная характеристика генератора независимого возбуждения
- •Нагрузочная характеристика генератора независимого возбуждения
- •Исследование генератора параллельного возбуждения Характеристика холостого хода
- •Внешняя характеристика
- •Внешняя характеристика генератора параллельного возбуждения
- •Регулировочная и нагрузочная характеристики генератора параллельного возбуждения
- •Исследование генератора смешанного возбуждения
- •Характеристика холостого хода генератора смешанного возбуждения
- •Внешняя характеристика генератора смешанного возбуждения
- •Регулировочная и нагрузочная характеристики генератора смешанного возбуждения
- •Оформление отчёта и анализ полученных результатов Построение практической характеристики холостого хода и определение коэффициента насыщения генератора независимого возбуждения
- •Построение основного характеристического треугольника генератора независимого возбуждения
- •Построение внешней и регулировочной характеристик генератора независимого возбуждения по расчётным и опытным данным
- •Построение расчётной внешней характеристики
- •Построение расчётной регулировочной характеристики
- •Построение внешней и регулировочной характеристик генератора независимого возбуждения по опытным данным
- •Построение полной внешней характеристики генератора параллельного возбуждения
- •Сравнительная оценка характеристик генераторов независимого, параллельного и смешанного возбуждения
- •Определение процентного изменения напряжения генераторов независимого, параллельного и смешанного возбуждения
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальные исследования Внешний осмотр и схема двигателя
- •Пуск в ход и изменение направления вращения двигателя
- •Рабочие характеристики двигателя параллельного возбуждения
- •Определение момента холостого хода двигателя
- •Регулировочные характеристики двигателя параллельного возбуждения
- •Регулировочная характеристика двигателя при изменении тока возбуждения
- •Регулировочная характеристика двигателя при введении в цепь якоря регулировочного сопротивления
- •Рабочие характеристики двигателя смешанного возбуждения
- •Оформление отчета и анализ полученных результатов Расчет и построение рабочих характеристик двигателя параллельного возбуждения
- •Естественная механическая характеристика двигателя параллельного возбуждения
- •Построение регулировочных характеристик двигателя параллельного возбуждения
- •Построение рабочих характеристик двигателя смешанного возбуждения
- •Построение естественной механической характеристики двигателя смешанного возбуждения
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальные исследования
- •Рабочие характеристики двигателя последовательного возбуждения
- •Механические характеристики двигателя последовательного возбуждения
- •Механическая характеристика двигателя при шунтировании обмотки возбуждения
- •Механическая характеристика двигателя при шунтировании обмотки якоря
- •Механическая характеристика двигателя при введенном в цепь якоря сопротивлении
- •Оформление отчета и анализ полученных результатов Расчет и построение рабочих характеристик двигателя последовательного возбуждения
- •Построение естественной и искусственной механических характеристик
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальные исследования Определение коэффициента трансформации
- •Определение коэффициента трансформации для разных схем соединения обмоток
- •Опыт холостого хода
- •Данные опыта холостого хода
- •Опыт короткого замыкания
- •Данные опыта короткого замыкания
- •Определение тока холостого хода
- •Расчёт и построение характеристик короткого замыкания
- •Определение параметров схемы замещения
- •Построение векторной диаграммы напряжений трансформатора
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальные исследования Параллельная работа трансформаторов при выполнении всех условий подключения
- •Данные опыта параллельной работы трансформаторов
- •Параллельная работа трансформаторов с неодинаковыми коэффициентами трансформации
- •Параллельная работа с неодинаковыми напряжениями короткого замыкания
- •Опытное определение группы соединений обмоток трансформатора
- •Определение группы соединения обмоток
- •Оформление отчета и анализ полученных результатов Анализ параллельной работы трансформаторов при различных условиях подключения
- •К определению группы соединений
- •Определение группы соединения обмоток
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальные исследования Определение скольжения
- •Определение скольжения с помощью тахометра
- •Стробоскопический метод
- •Метод амперметра постоянного тока
- •Метод индуктивной катушки
- •Ознакомление с лабораторным стендом
- •Пуск в ход, реверс и остановка двигателя
- •Опыт холостого хода
- •Характеристики холостого хода двигателя
- •Опыт короткого замыкания
- •Характеристики короткого замыкания двигателя
- •Оформление отчета и анализ полученных результатов Построение характеристик холостого хода
- •Определение механических и магнитных потерь
- •Построение характеристик короткого замыкания
- •Расчёт параметров короткого замыкания
- •Построение круговой диаграммы Теоретическое обоснование
- •Порядок построения круговой диаграммы
- •Построение рабочих характеристик
- •1. Определение мощностей и моментов
- •2. Определение скольжения
- •3. Определение коэффициента мощности
- •Определение кпд
- •Построение рабочих характеристик
- •Данные для построения рабочих характеристик
- •Определение максимального вращающего момента
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальные исследования Ознакомление с установкой и сборка рабочей схемы
- •Включение асинхронной машины для работы генератором
- •Непосредственное включение генератора на сеть
- •Перевод асинхронной машины из режима двигателя в режим генератора
- •Снятие рабочих характеристик асинхронного генератора
- •Опытные данные рабочих характеристик
- •Определение механических и магнитных потерь двигателя постоянного тока
- •Определение суммарных потерь вращения
- •Оформление отчета и анализ полученных результатов Определение суммарных потерь двигателя постоянного тока
- •Расчёт и построение рабочих характеристик
- •Рабочие характеристики асинхронного генератора
- •Контрольные вопросы
- •Снятие рабочих характеристик двигателя в трёхфазном режиме
- •Рабочие характеристики двигателя (нагрузка – гпт)
- •Рабочие характеристики двигателя при использовании в качестве нагрузки электромагнитного тормоза
- •Исследование асинхронного двигателя в однофазном режиме Пуск в ход однофазного двигателя
- •Снятие рабочих характеристик двигателя в однофазном режиме
- •Рабочие характеристики двигателя при использовании в качестве нагрузки электромагнитного тормоза
- •Исследование асинхронного конденсаторного двигателя Пуск в ход однофазного конденсаторного двигателя
- •Снятие рабочих характеристик однофазного конденсаторного двигателя
- •Рабочие характеристики асинхронного конденсаторного двигателя при использовании в качестве нагрузки электромагнитного тормоза
- •Определение коэффициента мощности
- •Сравнительная оценка
- •Контрольные вопросы
- •Характеристика холостого хода синхронного генератора
- •Внешние характеристики генератора
- •Регулировочные характеристики генератора
- •Регулировочные характеристики генератора
- •Нагрузочные характеристики генератора
- •Нагрузочная характеристика генератора
- •Характеристики короткого замыкания Трехфазное короткое замыкание
- •Данные опыта трёхфазного короткого замыкания
- •Двухфазное короткое замыкание
- •Данные опыта двухфазного короткого замыкания
- •Однофазное короткое замыкание
- •Данные опыта однофазного короткого замыкания
- •Оформление отчета и анализ полученных результатов п остроение характеристики холостого хода
- •Построение внешних характеристик
- •Построение регулировочных характеристик генератора при различном характере нагрузки
- •Построение характеристик короткого замыкания
- •П Рис. 9.6. Характеристики короткого замыкания остроение нагрузочной индукционной характеристики
- •Контрольные вопросы
- •Экспериментальные исследования
- •Определение параметров синхронной машины
- •Определение индуктивного сопротивления обратной последовательности x2 методом асинхронного тормоза
- •Данные для определения индуктивного сопротивления обратной последовательности
- •Определение индуктивного сопротивления нулевой последовательности х0 статическим методом
- •Данные для определения индуктивного сопротивления нулевой последовательности
- •Данные для определения продольных переходных сопротивлений
- •Данные для определения поперечных переходных сопротивлений
- •Оформление отчета и анализ полученных результатов
- •Определение ненасыщенного и насыщенного значений xd по характеристикам холостого хода и трехфазного короткого замыкания
- •Определение ненасыщенных значений продольного и поперечного индуктивных сопротивлений и из опыта скольжения
- •Построение векторной диаграммы напряжения явнополюсного синхронного генератора
- •Сводка сопротивлений синхронной машины
- •Сводка сопротивлений синхронной машины
- •Контрольные вопросы
- •Включение на потухание
- •Включение на вращение света
- •Включение синхронного генератора на параллельную работу с сетью методом самосинхронизации
- •Регулирование активной мощности генератора
- •Регулирование реактивной мощности
- •Исследование работы генератора при постоянном возбуждении
- •Данные работы генератора при постоянном возбуждении
- •Оформление отчета и анализ полученных результатов Построение u – образных характеристик синхронного генератора
- •Построение характеристик генератора, работающего при постоянном возбуждении
- •Контрольные вопросы
- •Снятие рабочих и угловой характеристик двигателя
- •Рабочие характеристики двигателя. Опытные данные
- •Рабочие характеристики двигателя. Расчётные данные
- •12.4. Оформление отчета и анализ полученных результатов Построение u – образных характеристик синхронного двигателя
- •Расчет и построение рабочих характеристик синхронного двигателя
- •Построение угловой характеристики синхронного двигателя
- •12.5.Контрольные вопросы
- •Литература
- •Огвлаление
Снятие рабочих характеристик двигателя в трёхфазном режиме
Рабочие характеристики трёхфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором представляют собой графически изображённые зависимости тока статора I1, потребляемой мощности P1, частоты вращения n, скольжения s, полного вращающего момента M, полезного вращающего момента на валу M2, коэффициента полезного действия и коэффициента мощности cos1 от полезной мощности на валу P2 при постоянных номинальных напряжениях U1 и частоте сети f1
I1, P1, n, s, M, M2, , cos1= (P2) при U1=const, f1=const.
Снятие рабочих характеристик производят по методу непосредственной нагрузки. Нагрузкой двигателя в лабораторных условиях может служить механически соединённый с ним генератор постоянного тока независимого, параллельного или смешанного возбуждения (рис. 8.1) или электромагнитный тормоз (рис. 8.2).
Рис.
8.1. Схема для пуска АД и снятия рабочих
характеристик при использовании в
качестве нагрузки генератора постоянного
тока
Если нагрузкой двигателя является генератор постоянного тока (ГПТ), опыт проводят по схеме в следующей последовательности:
собрать схему для пуска двигателя в ход и проведения опыта;
перед пуском выключить выключатель Q в цепи нагрузки ГПТ для обеспечения пуска без нагрузки, чтобы избежать перегрузки двигателя и возникновения опасной ситуации;
запустить в ход двигатель;
установить на зажимах ГПТ с помощью реостата в цепи возбуждения напряжение Uг=1,1 Uгн, записав при этом в табл. 8.1 показания приборов в цепях двигателя и генератора;
включить выключатель Q при полностью введённом сопротивлении нагрузочного реостата и, постепенно уменьшая сопротивление последнего, нагружать генератор до значения нагрузки, при которой потребляемый двигателем из сети ток достигает величины I1=(1,1…1,25) I1н при постоянном напряжении двигателя U1=U1н, поддерживая при этом постоянным ток возбуждения генератора iвг Напряжение генератора может постепенно уменьшаться с увеличением нагрузки. В процессе выполнения опыта снимают 5–6 точек;
Показания приборов заносить в табл. 8.1.
Таблица 8.1
Рабочие характеристики двигателя (нагрузка – гпт)
Опытные данные |
||||||||||||||
АД |
ГПТ |
|||||||||||||
UАВ, |
UВС, |
UСА, |
U1, |
IА, |
IВ, |
IС, |
PА, |
PВ, |
PС, |
nз, |
t, |
Uг, |
Iг, |
iвг, |
В |
В |
В |
В |
А |
А |
А |
Вт |
Вт |
Вт |
|
с |
В |
А |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 8.1
Расчётные данные |
|||||||||
АД |
|||||||||
I1, |
Р1, |
Р2, |
s |
n, |
M2, |
M0, |
M, |
cos1 |
, |
А |
Вт |
Вт |
|
об/мин |
|
|
|
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 8.1
Расчётные данные |
|||
ГПТ |
|||
Uг Iг, |
Iа2rа, |
Uг iвг, |
(Рмх+Рмг)г, |
Вт |
Вт |
Вт |
Вт |
|
|
|
|
В табл.8.1 приняты следующие обозначения:
UАВ, UВС , UСА - линейные напряжения двигателя; U1 – среднее значение фазного напряжения двигателя; IА ,IВ , IС – линейные токи; I1 - среднее значение фазного тока; РА ,РВ , РС – потребляемые мощности фаз двигателя; Р1 – суммарная потребляемая мощности двигателя; nз – число оборотов стрелки при вычислении скольжения s стробоскопическим методом за время t; n – частота вращения ротора; P2, М2 – полезные мощность и момент двигателя; M0 - момент холостого хода; M – полный вращающий момент двигателя; cos1 – коэффициент мощности машины; - коэффициент полезного действия; Uг – напряжение генератора постоянного тока; Iг – ток генератора постоянного тока; iвг – ток возбуждения генератора постоянного тока;
Если в качестве нагрузки используют электромагнитный тормоз, то снятие рабочих характеристик проводить в следующей последовательности:
с
Рис. 8.2. Схема для пуска АД и снятия рабочих характеристик при использовании в качестве нагрузки электромагнитного тормоза
Внимание! перед пуском проверить отсутствие тока возбуждения электромагнитного тормоза для обеспечения пуска без нагрузки, чтобы избежать перегрузки двигателя и возникновения опасной ситуации;
запустить в ход двигатель;
установить на зажимах двигателя номинальное напряжение (с помощью индукционного регулятора напряжения) и на протяжении опыта поддерживать номинальное напряжение U1=U1н;
записать показания приборов в режиме холостого хода;
постепенно увеличивая ток возбуждения электромагнитного тормоза, нагрузить двигатель до значения нагрузки, при которой потребляемый из сети ток достигнет величины I1=(1,1…1,25) I1н. Опыт проводят для 5–6 значений тормозного момента M2.
Показания приборов и тормозного момента заносить в табл.8.2.
Таблица 8.2