ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

СНЯТИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГЕНЕРАТОРА

НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

ЦЕЛЬ: Ознакомление со способом снятия характеристик холостого хода, внешней, регулировочной и их анализ, приобретение навыков по управлению работой генератора независимого возбуждения.

ОБОРУДОВАНИЕ:

1. Генератор постоянного тока независимого возбуждения – 1 шт.

2. Двигатель, приводящий во вращение генератор – 1 шт.

3. Нагрузочный реостат (R_нагр) – 1шт.

4. Автотрансформатор с выпрямителем – 1 шт.

5. Автоматический выключатель – 1 шт.

6. Вольтметр – 1 шт.

7. Амперметр – 2 шт.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ:

1. Собрать электрическую цепь (рисунок 1)

Рисунок 1 – Схема генератора независимого возбуждения

2. Снять харктеристику холостого хода, представляющую зависисмость U=f(I_в), при условиях n=const, I_н=0. Для этого: запустить генератор, отключить R_нагр, установить Iв, при котором U=+1,2U_ном и плавно изменяя Rрег, довести ток возбуждения до I_в=0, а затем изменяя его направление на обратное, перебросив провода на обмотке возбуждения, довести до значения при ктотором U=-1,2U_ном. Получили нисходящую ветвь. Затем замеры продолжаются в обратном порядке, пока не получим значение U=+1,2U_ном. Результаты замеров занетсти в таблицу 1. Вид характеристики представлен на рисунке 2.

Табилца 1 – Характеристика холостого хода

Iв, А

Евосх, В

Е нисх, В

U,В

Iв, А

Рисунок 2 - Характеристика холостого хода

3. Снять нагрузочную характеристику, представляющую зависимость U=f(I_в), при условиях n=const, I_н= const. Для этого: запустить генератор, поддерживая I_н=0,5I_ном менять Iв от минимального значения до значения, при котором U=1,2U_ном. Результаты замеров записать в таблицу 2 . Вид характеристик представлен на рисунке 3.

Табилца 2 – Нагрузочная характеристика

Iв, А

U, В

Iн, А

U,В

Iв, А

Рисунок 3 - Нагрузочная характеристика

Снять внешнюю характеристику, представляющую зависимость U=f(I_н), при условии I_в=const, n=const. Для этого пустить генератор, установить на зажимах генератора напряжение U=U_ном при I_н=0, а затем плавно увеличивать ток нагрузки до значениея I_н=I_ном. Результаты замеров занести в таблицу 3. Вид характеристики представлен на рисунке 4.

Табилца 3 – Внешняя характеристика

Iв, А

U, В

Iн, А

U,В

Iн, А

Рисунок 4 - Внешняя характеристика

ВЫВОД: ____________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Какая электрическая машина называется генератором?

2. Принцип действия генератора независимого возбуждения

3. Какие системы возбуждения имеют генераторы?

4. Характеристики генератора с независимым возбуждением

5. Способы возбуждения

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

СНЯТИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГЕНЕРАТОРА

ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

ЦЕЛЬ: Ознакомление со способом снятия характеристик холостого хода, внешней, регулировочной и их анализ, приобретение навыков по управлению работой генератора параллельного возбуждения.

ОБОРУДОВАНИЕ:

1. Генератор постоянного тока параллельного возбуждения – 1 шт.

2. Двигатель, приводящий во вращение генератор – 1 шт.

3. Нагрузочный реостат (R_нагр) – 1шт.

4. Регулировочный реостат (R_рег) – 1 шт.

5. Автоматический выключатель – 1 шт.

6. Вольтметр – 1 шт.

7. Амперметр – 2 шт.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ:

1. Собрать электрическую цепь (рисунок 1)

Рисунок 1 - Схема генератора параллельного возбуждения

2. Цепи нагрузки и возбуждения испытуемого генератора подготовить к работе, для чего: разомкнуть цепь возбуждения в точке «А»; сделать ток нагрузки Iн =0; пустить асинхронный (АД), приводящий во вращение генератор.

Вольтметр, подключенный к зажимам якоря, должен показать ЭДС, возбуждаемую остаточным магнетизмом (она должна быть равна 10-15В для генераторов с номинальным напряжением 115-230 В). Если стрелка вольтметра, при замыкании цепи в точке «А» показывает увеличение ЭДС якоря, значит потоки остаточного магнетизма и обмотки возбуждения сонаправлены. Если же стрелка вольтметра отклонится к нулевому делению,

Это будет свидетельствовать о встречном направлении потока обмотки возбуждения. Для согласования направления магнитных потоков необходимо поменять местами проводники, подходящие к зажимам Ш1 и Ш2 обмотки возбуждения.

3. Снять характеристику холостого хода, для чего: плавно увеличивать ток возбуждения до получения значения ЭДС, не допуская его снижения, и записать показания амперметра и вольтметра в таблицу 1. Значение ЭДС генератора при увеличении тока возбуждения занести в графу E_восх. Затем, не выключая генератор, снижать ток возбуждения и получаемые при этом значения ЭДС занести в графу Е_нисх. В конце опыта разорвать цепь возбуждения в точке «А» и записать значения ЭДС, обусловленную остаточным магнетизмом. При снятии характеристики устанавливать одни и те же значения тока возбуждения для E_восх и E_нисх. Вид характеристик представлен на рисунке 2.

Результаты замеров записать в таблицу 1

Таблица 1 – Характеристика холостого хода

Iв, А

Евосх, В

Енисх, В

U,В

Iв, А

Рисунок 2 - Характеристика холостого хода

4. Снять внешнюю характеристику, для чего: замкнуть цепь возбуждения генератора в точке «А» и, пустив двигатель, установить на зажимах генератора номинальное напряжение. Затем, постепенно уменьшать сопротивление нагрузочного реостата. При уменьшении сопротивления внешнего участка цепи, сопротивление регулировочного реостата должно оставаться неизменным. Показания приборов занести в таблицу 2. Вид характеристики представлен на рисунке 3.

Табилца 2 – Внешняя характеристика

U, В

Iн, А

Iв, А

U,В

Iн, А

Рисунок 3 - Внешняя характеристика

5. Снять регулировочную характеристику, для чего: запустить двигатель и возбудить генератор до номинального напряжения; увеличить ток нагрузки от нуля до 1,25Iн, поддерживая напряжение на зажимах генератора постоянным. При каждом увеличении тока нагрузки увеличить ток возбуждения до значения, при котором напряжение генератора становится равным номинальному. Результаты записать в табилцу 3. Вид характеристики представлен на рисункке 4.

Табилца 3 – Регулировочная характеристика

U, В

Iн, А

Iв, А

Iв,А

Iн, А

Рисунок 4 - Регулирововчная характеристика

ВЫВОД: ____________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Какая электрическая машина называется генератором?

2. Принцип действия генератора параллельного возбуждения

3. Какие системы возбуждения имеют генераторы?

4. Характеристики генератора с параллельным возбуждением

5. Способы возбуждения

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3

ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ТРАНСФОРМАТОРА

ЦЕЛЬ:

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ:

ВЫВОД: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Основные элементы конструкции трансформатора

2. Устройство якоря

3. Устройство коллектора

4. Основные элементы магнитной системы

5. Устройство щеточного аппарата

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 7

РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА

ЦЕЛЬ: Рассчитать фазные значения номинального напряжения, тока на стороне ВН и НН, коэффициент трансформации. Определить параметры Т-образной схемы замещения. Рассчитать и построить зависимость кпд трансформатора от коэффициента нагрузки. Рассчитать установившийся ударный ток

ВАРИАНТ №________

Тип трансформатора	Sн, кВА	UВН, В	UНН, В	uk, %	Pк, Вт	Ро, Вт	Iхх, %	Схема и группа соединений

ОПРЕДЕЛИТЬ:___________________________________________________

_________________________________________________________________

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ:

1. а) фазные напряжения обмоток высшего и низшего напряжений схемы соединения обмоток ________:

U_1ф=________________________________________________________________

U_2ф=________________________________________________________________

б) линейные и фазные токи обмоток высшего и низшего напряжений для схемы соединения _________:

I_1л=_________________________________________________________________

I_2л=_________________________________________________________________

I_1ф=_________________________________________________________________

I_2ф=_________________________________________________________________

в) коэффициенты трансформации по фазным и линейным напряжениям:

;

2. Определить параметры Т-образной схемы замещения:

а) параметры короткого замыкания:

___________________________________________________,

где z₁, r₁, x₁ – полное, активное и индуктивное сопротивление первичной обмотки;

z₂`, r<sub>2</sub>`, x₂` - приведенные к первичной обмотке полное, активное и индуктивное сопротивление вторичной обмотки;

P_k – потери короткого замыкания при 75ºC

C достаточным приближением можно принять:

б) параметры намагничивающего контура:

где

3. Зависимость кпд трансформатора от коэффициента нагрузки:

Для построения графика заполним таблицу 1.

Таблица 1 – Зависимость

				η%, при
		=0,8	=1	=0,8	=1
0,25
0,5
0,75
1,0

Рисунок 1 - Зависимость

Условие максимума кпд: , следовательно ____________________

Максимальное значение кпд:

При =0,8: η_max=__________________________________________________

При =1: η_max=____________________________________________________

4. Аналитически изменение напряжения определяется по выражению:

___________________________________________

а) Активная ( =1): __________________________

б) Активно-индуктивная ( =0,8): _______________

в) Активно-емкостная ( =0,8): _________________

5. Векторная диаграмма трансформатора

Рисунок 2 - Векторная диаграмма трансформатора, Т-образная схема замещения

6. Установившийся ток короткого замыкания:

Ударный ток короткого замыкания:

Для трансформаторов мощностью до 3200 кВА =1,2…1,5, для более мощных трансформаторов =1,7…1,8

ВЫВОД:_____________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Принцип действия трансформатора

2. Режимы работы трансформатора

3. Устройство трансформатора

4. Уравнения ЭДС и намагничивающих сил трансформатора

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

ИСПЫТАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

ЦЕЛЬ: Снятие рабочих и регулировочных характеристик двигателя параллельного возбуждения, приобретение навыков по управлению двигателем параллельного возбуждения.

ОБОРУДОВАНИЕ:

1. Двигатель параллельного возбуждения (Д) – 1 шт.

2. Пусковой реостат (R_пуск) – 1шт.

3. Регулировочный реостат (R_рег) – 1 шт.

4. Электромагнитный тормоз – 1 шт.

5. Автоматический переключатель – 1 шт.

6. Вольтметр – 1 шт.

7. Амперметр – 2 шт.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ:

1. Собрать электрическую цепь (рисунок 1)

Рисунок 1 - Схема двигателя параллельного возбуждения

Результаты замеров записать в таблицу 1

Таблица 1 – Рабочие характеристики

№	Измерено					Вычислено
	U	I	Iвозб	n	М	P1	P2	η
	В	А	А	об/мин	кГм	кВт	кВт	%
1
2
3
4
5

Пример расчета:

=___________________________________________________________

Построить рабочие характеристики двигателя: скоростную , моментную , и зависимость , рисунок 2

η,%

n, об/мин

М кГм

P2, кВт

Рисунок 2 - Рабочие характеристики , ,

ВЫВОД: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Принцип действия двигателя постоянного тока

2. Пуск двигателя постоянного тока

3. Способы регулирование частоты

4. Характеристики двигателя постоянного тока параллельного возбуждения

5. Конструкция ДПТ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6(9)

СНЯТИЕ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ

ЦЕЛЬ: Снятие рабочих характеристик асинхронного двигателя с фазным ротором и приобретение навыков управления им.

ОБОРУДОВАНИЕ: