Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1507

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
35.5 Mб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

М.И. Кузнецов, А.М. Костыгов, Д.А. Даденков

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

Лабораторный практикум

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета

2015

1

УДК 621.3+621.313+681.527 К89

Рецензенты:

д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой конструирования и технологии электрической изоляции Н.М. Труфанова (Пермский национальный исследовательский политехнический университет);

д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой электротехники и электромеханики Б.В. Кавалеров (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Кузнецов, М.И.

К89 Электрические машины : лаб. практикум / М.И. Кузнецов, А.М. Костыгов, Д.А. Даденков. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2015. – 184 c.

ISBN 978-5-398-01473-0

Включает работы по трансформаторам, машинам постоянного тока, асинхронным и синхронным машинам.

Содержит необходимый перечень лабораторных работ по курсу «Электрические машины». Лабораторные работы составлены на основе учебных стендов научно-производственного предприятия «Учебная техника − Профи» с использованием новейших технологий в исследовании электрических машин.

Предназначено для подготовки бакалавров дневной и заочной формы обучения следующих направлений: 140400.62 «Электроэнергетика

иэлектротехника», профили подготовки «Электропривод и автоматика», «Электроснабжение», «Электромеханика», «Электроизоляционная, кабельная и конденсаторная техника», «Менеджмент в электроэнергетике

иэлектротехнике»; 220700.62 «Автоматизация технологических процессов и производств», профили подготовки «Автоматизация технологических процессов и производств в машиностроении и энергетике» и «Автоматизированное управление жизненным циклом продукции».

Может быть использовано для подготовки магистров по направлениям 140400.68 «Электроэнергетика и электротехника» и 220700.68 «Автоматизация технологических процессов и производств» при постановке и выполнении научно-исследовательских работ.

УДК 621.3+621.313+681.527

ISBN 978-5-398-01473-0

© ПНИПУ, 2015

2

СОДЕРЖАНИЕ

 

Правила работы студентов в лаборатории

 

электрических машин ......................................................................

 

5

Указания к проведению и оформлению работ...............................

9

Лабораторная работа № 1.

Испытание трехфазного

 

двухобмоточного трансформатора..........................................

11

Лабораторная работа № 2.

Группы соединения

 

трехфазных трансформаторов..................................................

24

Лабораторная работа № 3.

Исследование

 

параллельной работы трехфазных двухобмоточных

 

трансформаторов одинаковой мощности................................

33

Лабораторная работа № 4.

Параллельная работа

 

трансформаторов при различных коэффициентах

 

трансформации и напряжениях короткого замыкания..........

39

Лабораторная работа № 5.

Определение КПД

 

короткозамкнутого асинхронного двигателя

 

методом разделения потерь и исследование

 

рабочих характеристик.............................................................

 

46

Лабораторная работа № 6.

Исследование асинхронного

 

трехфазного двигателя с контактными кольцами

 

при помощи круговой диаграммы...........................................

61

Лабораторная работа № 7.

Исследование асинхронного

 

двигателя с короткозамкнутым ротором

 

в трехфазном и однофазном режимах.....................................

76

Лабораторная работа № 8.

Исследование генератора

 

постоянного тока при независимом

 

и параллельном возбуждении ..................................................

86

Лабораторная работа № 9.

Разделение потерь

 

и определение КПД электрической машины

 

постоянного тока.......................................................................

 

96

Лабораторная работа № 10. Исследование двигателя

 

постоянного тока параллельного

 

(независимого) возбуждения..................................................

103

3

Лабораторная работа №

11.

Испытание трехфазного

 

синхронного генератора

.........................................................

113

Лабораторная работа №

12.

Испытание трехфазного

 

синхронного двигателя...........................................................

 

126

Лабораторная работа №

13.

Исследование синхронного

 

генератора, работающего параллельно

 

с сетью бесконечно большой ...............................мощности

133

Лабораторная работа №

14.

Определение параметров

 

синхронной машины

...............................................................

 

145

Приложение 1 ...............................................................................

 

 

169

Приложение 2 ...............................................................................

 

 

179

4

ПРАВИЛА РАБОТЫ СТУДЕНТОВ В ЛАБОРАТОРИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Организация работы

1.К работе в лаборатории электрических машин допускаются студенты, прослушавшие соответствующий раздел курса «Электрические машины» и проинструктированные по правилам работы

влаборатории и правилам техники безопасности. Ознакомление с ним оформляется распиской студента в соответствующих документах (контрольномлисте инструктажа по техникебезопасности).

2.Перед выполнением каждой лабораторной работы студент должен:

– ознакомиться с содержанием работы;

– изучить теоретический материал, относящийся к работе;

– выяснить цели и задачи, поставленные в работе;

– изучить схему соединений установки и последовательность выполнения всех операций;

– выполнить необходимые расчеты (если это требуется);

– подготовить черновик отчета предстоящей работы.

3.Перед началом работ вся группа разбивается на бригады по 3–4 человека в каждой.

4. Преподаватель проверяет подготовленность студентов

квыполнению лабораторной работы.

5.Бригада получает у лаборанта необходимые приборы, аппараты, провода и приступает к выполнению работы.

6.Студент, допущенный к работе, должен ясно представить себе задачу проводимого эксперимента.

7.Студенты неподготовленные, а также не сдавшие своевременно отчет по предыдущей работе, к выполнению очередной лабораторной работы не допускаются.

8.Студенты, не выполнившие по той или иной причине лабораторную работу, выполняют ее на дополнительном занятии, сверх учебного расписания.

5

9.Порядок выполнения лабораторных работ и отчётности по ним определяется методическими указаниями к лабораторным работам.

10.При выполнении лабораторных работ студент должен строго соблюдать правила работы в лаборатории и правила техники безопасности, а также бережно относиться к оборудованию. Указания преподавателей и лаборантов подлежат неукоснительному выполнению.

11.Студентам при проведении работ запрещается без разрешения преподавателя отлучаться из лаборатории, переходить от стенда к стенду, переносить приборы и аппараты с соседних пультов и стендов, разрезать провода и производить какие-либо переделки в машинах, аппаратах и приборах.

12.По окончании работы студент обязан отключить установку, сдать приборы, аппараты и провода в исправном состоянии лаборанту и привести рабочее место в надлежащий порядок.

13.Студенты, нарушающие дисциплину, правила работы

влаборатории и правила техники безопасности, отстраняются от работы и удаляются из лаборатории. Преподаватель докладывает об этом декану факультета для наложения административного взыскания. Возобновить работу в лаборатории они могут только с разрешения декана.

14.Если в результате нарушения настоящих правил нанесен ущерб оборудованию в лаборатории, виновные помимо административной несут и материальную ответственность.

Правила техники безопасности

1.Каждый работающий в лаборатории должен ясно себе представлять, что несоблюдение правил техники безопасности при работе с электроустановками может привести к поражению электрическим током, вызывающим тяжелые травмы, в некоторых случаях и смерть человека.

2.При выполнении работ с вращающими машинами запрещается работать в широкой распахивающейся одежде, в расстегнутой куртке, вплатках или шарфиках сболтающимисяконцами.

6

3.Запрещается торможение вала выключенной (а тем более включенной) машины рукой или ногой.

4.Наличие напряжения в цепях следует проверять только

спомощью индикатора или вольтметра.

5.Включить собранную схему под напряжение и начинать эксперимент разрешается только после проверки ее преподавателем или лаборантом.

6.Все переключения в схемах и устранение в них недостатков должны производиться при снятом напряжении.

7.После включения схемы установки под напряжение необходимо проследить за поведением измерительных приборов

ив случае ненормальных режимов их работы немедленно отключить схему от источника питания, выявить и устранить в ней недостатки.

8.Запрещается касаться руками неизолированных токоведущих частей машин и аппаратов, а также оголенных проводов, находящихся под напряжением.

9.Запрещается размыкать цепи возбуждения машин постоянного тока, находящихся в рабочем состоянии, вторичные обмотки трансформаторов тока, когда по первичным протекает ток.

10.При повреждении изоляции проводов их следует немедленно заменить, а при повреждении изоляции прибора машины или аппарата установки необходимо немедленно их отключить и о повреждении сообщить преподавателю.

11.При испытании агрегатов запрещается стоять против муфт, соединяющих электрические машины.

12.На рабочем месте не должны находиться посторонние предметы: книги, чемоданчики, сумки, лишние приборы, провода, реостаты и т.п.

13.Следует соблюдать осторожность при измерении скорости машин ручными тахометрами.

14.По окончании работы напряжение с пульта управления должно быть снято.

15.В случае поражения электрическим током надо немедленно освободить находящихся под током, принять необходимые меры по оказанию помощи пострадавшему и вызвать врача.

7

16.Для освобождения находящегося под током необходимо быстро отключить установку (снять напряжение). Если этого быстро сделать нельзя, пострадавшего освобождают от тока, перерезая провода (кабель) инструментом с изолирующей рукояткой.

17.Все работающие в лаборатории должны знать местонахождение аптечки с медикаментами и защитными средствами, необходимыми для оказания первой помощи, а также кнопок аварийного отключения напряжений постоянного тока.

18.При возникновении пожара немедленно сообщить об этом преподавателю или лаборанту и приступить к тушению средствами, имеющимися в лаборатории. Напряжение с электроустановок при этом должно быть немедленно снято.

8

УКАЗАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ РАБОТ

1.Перед началом занятий в лаборатории студент изучает руководство по проведению намеченной работы и соответствующую литературу.

2.Необходимо ознакомиться с устройством и паспортными данными испытуемой машины, проверить соответствие приборов и аппаратуры паспортным данным и записать эти данные

врабочую тетрадь.

3.Приборы и аппараты подбирают по паспортным данным машины в зависимости от тех характеристик, которые будут сниматься.

Сначала выясняют, какие величины во время опыта должны оставаться постоянными и какие должны изменяться. Для измерения постоянных величин подбирают приборы с максимальным значением шкалы на 20–25 % больше измеряемых величин. Для величин, изменяющихся в больших пределах, подбирают приборы по максимальному значению измеряемой величины только в том случае, если для нижних пределов требуется особая точность. В противном случае выбирают прибор с разными пределами измерения и во время опыта переключают прибор с одного предела на другой.

4.Сборку схемы производят в следующем порядке. Сначала собирают главную токовую цепь, затем в соответствующих местах присоединяют параллельные цепи (обмотки параллельного возбуждения, цепи вольтметра и т.д.).

5.Закончив сборку схемы, проверяют ее правильность, приглашают преподавателя или лаборанта для окончательной проверки и получают у него разрешение на включение схемы под напряжение.

Категорически запрещается включать схему после сборки ее или каких-либо переключений в ней без проверки и разрешения преподавателя.

9

6.Начав опыт, перед регистрацией отдельных точек любой характеристики рекомендуется предварительно (без записей) быстро провести опыт, чтобы определить ее границы и интервалы между отдельными размерами. Число точек должно быть достаточным для построения и исследования изучаемой характеристики.

7.Все схемы таблицы с опытными данными, графики и результаты исследований записываются и вычерчиваются каждым студентом в его рабочей тетради и предъявляются руководителю по окончании работы.

8.Разобрать схему можно лишь после просмотра руководителем черновых записей и получения от него разрешения.

9.По каждой работе составляется отчет по установленной

форме и представляется преподавателю каждым студентом в отдельности. Отчеты, признанные руководителем неудовлетворительными, возвращаются для переделки и исправления.

10. Отчеты должны быть лаконичными, выполнены чернилами чисто и аккуратно. Также возможно подготовить компьютерный вариант.

Графики и кривые вычерчивают на миллиметровой бумаге или клетчатой бумаге по линейке и лекалу. По осям координат наносят равномерные шкалы измеряемых величин в удобных масштабах и их размерность. Чертежи и графики наклеиваются на листы отчета в соответствии с текстом.

10

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]