Нижегородский государственный технический университет
им. Р.Е. Алексеева
Кафедра «Электроэнергетика и электроснабжение»
Лабораторная работа №2
«Изучение свойств электрической дуги в установках дугового нагрева»
Вариант № 62
Выполнил
студ. гр. 08-ЭС-1:
Кочеров Е.А.
Проверил:
Юртаев С.Н.
Н. Новгород
2012 г.
Цель работы
Изучить:
- внешнюю характеристику источника питания дуги постоянного и переменного тока;
- статическую характеристику дуги постоянного тока и вольтамперную характеристику дуги переменного тока ;
- динамическую характеристику дуги;
- зависимость падения напряжения на дуге от ее длины;
- согласование внешней характеристики источника питания с вольтамперной характеристикой дуги.
Экспериментальная часть
Задание 1. Исследование дуги переменного тока на примере ламп типа ДРЛ.
Необходимо выполнить:
а) построение ВАХ источника питания;
б) построение ВАХ дуги;
в) рассчитать коэффициенты мощности для ламп ДРЛ;
г) снять осциллограммы токов и напряжений, определить коэффициент мощности и сравнить его с расчетной величиной.
Принципиальная схема установки приведена на рисунке 1. Установка состоит из трех блоков:
1) стенд для питания лабораторной установки. Он состоит из разделительного трансформатора, линейного автотрансформатора (ЛАТР), измерительного комплекта К-50 (стенд 1);
2) ящик с зажимными клеммами. В него входят: вольтметр, контролирующий наличие напряжения в электрической цепи; тумблеры; измерительный шунт; автоматический выключатель (стенд 2);
3) панель с лампами. На панели размещены лампы ДРЛ (модель дуги) и пускорегулирующие дроссели (стенд 3).
Рис. 1 - Схема лабораторной установки
Задание 2. Исследование дуги переменного тока на примере люминесцентных ламп. Необходимо выполнить:
а) построение ВАХ источника питания;
б) построение ВАХ дуги;
в) снятие осциллограмм токов и напряжений с индуктивной нагрузкой;
г) снятие токов и напряжение с активной нагрузкой;
д) снятие осциллограмм токов и напряжений с активно-индуктивной нагрузкой;
е) снятие осциллограмм токов и напряжений с емкостно-индуктивной нагрузкой;
ж) схема замещения и ВД для емкостно-индуктивной нагрузки.
Принципиальная схема установки приведена на рисунке 2. Установка состоит из трех блоков:
1) стенд для сборки и настройки пускорегулирующей аппаратуры (стенд 1). В него входит: линейный автотрансформатор (ЛАТР), промежуточный трансформатор, автоматический выключатель, предохранитель, лента сигнальная, измерительные приборы (амперметр, вольтметр);
2) ящик с пускорегулирующей аппаратурой для работы дуги на переменном токе(стенд 2). В него входит: дроссели с ферромагнитным сердечником, конденсаторы, резистор, измерительный шунт;
3) панель с лампами (стенд 3).
Рис. 2 - Схема лабораторной установки
Экспериментальная часть:
Таблица 1 - Результаты измерений
№ |
Наименование модели дуги, мощность, Вт |
Характерис-тика |
Напряжение сети |
Значения по HEM ANALIST 2050 при Uсети = 220 В |
Значение тока короткого замыкания, А |
||
200 |
220 |
240 |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1 |
LL, 20 |
Iсети, А |
0,23 |
0,27 |
0,31 |
Без конденсатора: Sс=0,016кВА, Pс=0,013кВт, cosφ=0,858; Sд=0,017кВА, Pд=0,013кВт, cosφ=0,861. С конденсатором: S=0,04кВА, Pс=0,034кВт |
0,29 |
W, Вт |
16 |
19 |
23 |
||||
Iд, А |
0,23 |
0,27 |
0,31 |
||||
Uд, В |
60,5 |
58,9 |
57,5 |
||||
2 |
LL, 40 |
Iсети, А |
0,36 |
0,42 |
0,5 |
Без конденсатора: Sс=0,114кВА, Pс=0,047кВт, cosφ=0,458; Sд=0,09кВА, Pд=0,04кВт, cosφ=0,665. С конденсатором: S=0,044кВА, Pс=0,037кВт. |
0,56 |
W, Вт |
40 |
50 |
58 |
||||
Iд, А |
0,35 |
0,4 |
0,47 |
||||
Uд, В |
104 |
102,2 |
98,7 |
||||
3 |
LL, 80 |
Iсети, А |
0,63 |
0,79 |
1,02 |
Без конденсатора: Sс=0,084кВА, Pс=0,07кВт, cosφ=0,822; Sд=0,17кВА, Pд=0,073кВт, cosφ=0,431. |
1 |
W, Вт |
72 |
90 |
46 |
||||
Iд, А |
0,62 |
0,8 |
1,06 |
||||
Uд, В |
119 |
110 |
102,4 |
||||
4 |
ДРЛ, 125 |
Iсети, А |
1,8 |
2,2 |
2,55 |
* |
1,4 |
W, Вт |
95 |
120 |
145 |
||||
Iд, А |
0,84 |
1,07 |
1,18 |
* |
|||
Uд, В |
130,6 |
125,2 |
126,2 |
||||
5 |
ДРЛ, 250 |
Iсети, А |
1,95 |
2,35 |
2,65 |
* |
3,4 |
W, Вт |
220 |
270 |
315 |
||||
Iд, А |
1,83 |
2,3 |
2,6 |
* |
|||
Uд, В |
129 |
129 |
131 |
||||
6 |
ДРЛ, 500 |
Iсети, А |
2,95 |
3,45 |
|
Без конденсатора: Sс=0,738кВА, Pс=0,394кВт, cosφ=0,531, I=3,35А, Uc=219,6; Uд=125,4, I=3,35, cosφ=0,889, Pд=0,372. С конденсатором: Pс=0,4кВт, I=2,2А, Uс=224, cosφ=0,82. |
5,1 |
W, Вт |
324 |
415 |
|
||||
Iд, А |
2,96 |
3,3 |
4 |
||||
Uд, В |
132 |
135,2 |
138 |
||||
7 |
МГЛ, 70 |
Iсети, А |
1,6 |
1,9 |
2,15 |
* |
1,26 |
W, Вт |
75 |
85 |
100 |
||||
Iд, А |
0,8 |
0,91 |
1,01 |
* |
|||
Uд, В |
95 |
100 |
106,7 |
||||
8 |
МГЛ, 150 |
Iсети, А |
1,7 |
2 |
2,2 |
* |
1,26 |
W, Вт |
65 |
75 |
90 |
||||
Iд, А |
0,83 |
0,96 |
1,067 |
* |
|||
Uд, В |
77 |
78,6 |
82,5 |
||||
* - измерения не проводились.
Задание №1 Исследование дуги переменного тока на примере ламп типа ДРЛ
Принципиальная схема установки приведена на рисунке 3. Установка состоит из трех блоков: