3 Содержание отчёта

3.1 Вычертить схемы опытов и заполнить таблицы.

3.2 Построить механические характеристики двигателей параллельного и смешанного возбуждения.

3.3 Построить регулировочные характеристики двигателя параллельного возбуждения.

4 Вопросы для подготовки к зачёту

4.1 Как устроен двигатель постоянного тока?

4.2 Каково назначение коллектора в двигателе?

4.3 Каков принцип действия двигателя?

4.4 В каком положении должны находиться подвижные контакты реостатов в схеме при пуске двигателя параллельного возбуждения?

4.5 Укажите способы пуска двигателя постоянного тока.

4.6 При каких условиях происходит пуск двигателя?

4.7 Как изменить направление вращения двигателя параллельного возбуждения и двигателя смешанного возбуждения?

4.8 Что называется механической характеристикой, какой вид она имеет и почему?

4.9 Расскажите о регулировании частоты вращения двигателя посредством изменения подведенного к якорю напряжения.

4.10 Как влияет изменение тока возбуждения на ток якоря и частоту вращения двигателя параллельного возбуждения при постоянном моменте нагрузки на валу двигателя?

4.11 Как влияет изменение сопротивления в цепи якоря на частоту вращения и ток якоря двигателя параллельного возбуждения при постоянном моменте нагрузки на валу двигателя?

4.12 Как проверяется согласованность включения обмоток возбуждения двигателя смешанного возбуждения?

Устройство и принцип работы трансформаторов

Цель работы: изучить конструкцию, назначение отдельных частей трансформатора и принцип его работы; познакомиться с содержанием паспортной таблички трансформатора, изучить схемы и группы соединения обмоток трехфазных трансформаторов.

1 Программа работы

1.1 Записать паспортные данные изучаемого трансформатора.

1.2 Уяснить принцип работы трансформатора.

1.3 Уяснить назначение отдельных частей трансформатора.

1.4 Изучить устройство различных типов магнитопроводов.

1.5 Изучить типы обмоток высшего и низшего напряжений, конструкцию межслоевой изоляции обмоток, изоляции между обмотками, между корпусом и обмотками.

1.6 Изучить устройства регулирования напряжения.

1.7 Изучить схемы и группы соединения обмоток трансформатора.

2 Методика выполнения работы

Трансформатором называют электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения при той же частоте тока. Соответственно различают у трансформатора обмотки высшего и низшего напряжений. Обмотка, включаемая в сеть, является первичной, а обмотка, к которой подключается нагрузка – вторичной.

Принцип работы трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции [1, 2]. При подключении к напряжению сети первичной обмотки по ней протекает ток, который создает магнитный поток, замыкающийся по магнитопроводу. Этот поток индуктирует ЭДС как в первичной, так и во вторичной обмотках. При подключении к вторичной обмотке нагрузки (потребителя) в ней протекает ток и на зажимах обмотки устанавливается некоторое напряжение. Результирующий магнитный поток создается токами обеих обмоток. В результате МДС первичной обмотки компенсирует МДС вторичной обмотки и при любой нагрузке в магнитопроводе имеет место примерно (практически) постоянный по амплитуде магнитный поток.

Конструкцию трансформатора изучают на силовом трансформаторе, используя плакаты и литературу [1, 2]. При выполнении работы уясните, что по конструкции магнитопроводы подразделяются на броневые и стержневые, со связанной магнитной системой и независимой. Часть магнитопровода, на которой располагаются обмотки, называется стержнем, остальная – ярмом. Обмотки должны удовлетворять следующим требованиям: обладать механической и электрической прочностью, нагревостойкостью, простыми при изготовлении и ремонте, иметь, возможно, меньшую стоимость. Обмотки выполняют из медного провода.

По способу расположения обмоток высшего и низшего напряжения относительно друг друга различают обмотки концентрические и чередующиеся, у последних части обмоток высшего и низшего напряжения попеременно следуют друг за другом по высоте стержня. В случае концентрических обмоток ближе к стержню располагают обмотку низшего напряжения, так как ее проще изолировать от стержня. Обратите внимание на сечение проводов обмоток. Основные типы концентрических обмоток: цилиндрическая, слоевая, винтовая, непрерывная.

В целях лучшей электрической изоляции и охлаждения активную часть (магнитопровод и обмотки) помещают в бак, наполненный минеральным трансформаторным маслом. На крышке бака установлен бачок – маслорасширитель. Площадь поверхности масла в расширителе значительно меньше сечения основного бака. Это уменьшает окисление и увлажнение масла.

В трансформаторах мощностью более 1000 кВА между маслорасширителем и баком устанавливают газовое реле, сигнализирующее о возникающих в трансформаторе неисправностях или дающее сигнал на отключение трансформатора от питающей сети.

Для защиты бака от повреждений, возможных при коротком замыкании вследствие образования в баке газов и резкого повышения давления, служит выхлопная труба.

Обратите внимание на конструкцию регуляторов напряжения [1, 2], которые осуществляют переключение регулировочных ответвлений на обмотке высшего напряжения. Различают два вида регуляторов: РПН – регулятор под нагрузкой, ПБВ – переключатель без возбуждения, т.е. переключения производят на обесточенном трансформаторе.

Обмотки трехфазных трансформаторов могут быть соединены по схемам: «треугольник», «звезда» или «зигзаг». Вспомните соотношения между линейными и фазными значениями напряжений и токов для различных схем соединения обмоток.

Комбинация схем соединения обмоток высшего и низшего напряжений определяет ту или иную группу соединения обмоток. Под номером группы соединений обмоток трансформатора понимают число, получаемое делением на 30 угла сдвига между соответствующими линейными ЭДС первичной и вторичной обмоток. В нашей стране ГОСТ рекомендует применять 0 и 11 группы со схемами соединения первичных и вторичных обмоток соответственно «звезда»-«звезда» с нейтральным проводом и «треугольник»-«звезда» с нулевым проводом. Посмотрите на паспорте, какую группу соединения обмоток имеет изучаемый трансформатор.

На паспорте трансформатора указывается также напряжение короткого замыкания, которое представляет, выраженное в процентах, от номинального напряжение, подведенное к первичной обмотке трансформатора при замкнутой накоротко вторичной обмотке, когда по обмоткам протекают номинальные токи.

Условное обозначение различных типов трансформаторов включает:

– буквенное обозначение, характеризующее число фаз, вид охлаждения, число обмоток и вид переключения ответвлений;

– обозначение номинальной мощности и класса напряжения;

– обозначение климатического исполнения и категории размещения.

Буквенное обозначение трансформаторов состоит из следующих по порядку букв. Первая буква обозначает число фаз: О – однофазный, Т – трехфазный трансформатор. Следующие одна…три буквы указывают условное обозначение вида охлаждения. Например, ТМ-1000/35-7341 – трехфазный двухобмоточный трансформатор с естественным масляным охлаждением, номинальная мощность 1000 кВА, класс напряжения – 35 кВ, конструкция 1973 г., для умеренного климата, установка на открытом воздухе.