4. Постановка задачи

Результаты экспериментальных исследований однофазного двухобмоточного трансформатора в режимах холостого хода и опытного короткого замыкания: напряжение холостого хода (U₁₀ , U₂₀), ток холостого хода ( I₁₀) и активная мощность (P₁₀), а также напряжение короткого замыкания (U_1K) и активная мощность (P_1K) приведены в табл. 15.

Т а б л и ц а 15

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
U1O,B	127	220	220	127	220	220	127	220	220	127
I1O, A	0,6	0,8	1,2	0,7	0,9	1,4	0,8	1,0	1,6	0,9
P1O, Вт	40	45	60	50	65	80	70	90	100	90
U1K, B	10	20	30	12	24	34	12	18	28	15
I1K, A	5,0	7,5	6	8,0	10	6	9,0	10	8	10
P1K, Вт	45	60	80	75	90	100	75	120	140	85
U2O , B	80	120	150	100	170	130	90	140	160	110

По данным, приведенным в табл. 15, требуется выполнить расчет внешней характеристики и КПД трансформатора от коэффициента нагрузки  при коэффициенте мощностипотребителя cos₂ = 0,8, характер нагрузки активно-индуктивный. Выбор варианта производится по последней цифре шифра.

5. Последовательность расчета

1. Начертить схему исследования, показав на ней электроизмерительные приборы.

2. Изобразить схему замещения трансформатора и рассчитать её параметры.

3. Задаваясь значениями , равными 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 от номинального тока первичной обмотки, вычислить напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора, ток в ней и КПД трансформатора.

4. По результатам расчета выбрать электроизмерительные приборы и составить таблицу приборов.

5. Определить число делений, на которое отклоняются стрелки прибо-ров в номинальном режиме работы трансформатора.

6. Содержание отчета

1. Цель исследований.

2.Схема исследования со спецификацией. 3. Расчет номинального режима.

4. Схема замещения трансформатора и её параметры. 5. Расчеты внешней характеристики U₂= f() и КПД  = f(). 6. Таблица технических характеристик электроизмерительных приборов. 7. Выводы по результатам расчета.

7. Оформление отчета

При расчетах необходимо подставить в формулы числовые значения величин и только после этого дать ответ.

Вы можете выполнить эту лабораторную работу в программе MathСad.

3.4.3. Лабораторная работа 2 к разделу 2 «Асинхронный двигатель»

Вы имеете возможность выполнить данную работу дистанционно непосредственно на лабораторной установке (сообщив об этом преподавателю), либо использовать расчетно-графический метод, приведенный ниже, а также в [16]. Пример выполнения расчетов приведен в п. 3.3.

При выполнении работы Вам потребуется выбрать измерительные приборы, перечень приборов содержится в п. 3.4.1, а также в [16].

При необходимости обращайтесь к опорному конспекту.

Работа 2. Исследование трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

1. Цель работы

Теоретическое исследование механической характеристики и расчет

емкости конденсаторов, позволяющих увеличить коэффициент мощности трехфазного асинхронного двигателя. Выбор электроизмерительных приборов.

2. Основные теоретические положения

Синхронная частота вращения n₁, об/мин, определяется частотой питающей сети f и числом пар полюсов р двигателя n₁ = 60 f / p. Зависимость между n₁ и р для f = 50 Гц приведена в табл. 16.

Т а б л и ц а 16

p	1	2	3	4	5
n1, об/мин	3000	1500	1000	750	600

Скольжение ротора при частоте вращения n s = ( n₁ - n ) / n₁. Номинальная частота вращения n_Н = n₁(1 - s_Н). Номинальная потребляемая мощность двигателя Р_1Н = Р_2Н /. Номинальный ток двигателя I_1Н = Р_1Н / (U_1Н cos_Н) Номинальный момент на валу М_2Н = 9550 Р_2Н / n_Н .

Критический момент М_К = к_М М_2Н, где к_М - кратность максимального момента.

Пусковой момент

М_П = к_П М_2Н,

где к_П - кратность пускового момента.

Критическое скольжение s_К = s_Н (к_М + ).

Механическая характеристика асинхронного двигателя представляет собой зависимость вращающего момента от скольжения при постоянном напряжении

питания U₁:

М = f (s) при U₁ = const.

Иногда используют зависимость М = f (n ).

Частота вращения n и скольжение s связаны формулой n = n₁ (1 - s ).

Характерными точками механической характеристики являются: номинальный, критический и пусковой моменты, а также соответствующие им значения скольжения.

Для приближенных расчетов механической характеристики можно исполь-

зовать приближенную формулу Клосса .

Для повышения коэффициента мощности и компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя применяют включение конденсаторов в

Цепь обмотки статора. Емкость конденсатора в одной фазе вычисляется в

номинальном режиме по формуле

С_ф = I_ФК / (2 f U_ФК),

где I_ФК, U_ФК - ток и напряжение фазы блока конденсаторов.

Рис. 3

Емкость блока конденсаторов C = 3С_Ф . При соединении блока конденсаторов в звезду I_ФК = I_1Р , U_ФК = U_1Н. При соединении блока конденсаторов в треугольник I_ФК = I_1Р , U_ФК = U_1Н . Реактивная составляющая тока статора двигателя в номинальном режиме I_1Р = I_1Н sin_Н . Активная мощность, потребляемая двигателем, измеряется способом двух ваттметров. Показания ваттметров вычисляются по формулам P_W1 = U₁I₁ cos( - 30) ,

P_W2 = U₁I₁ cos( + 30) . Измеренная мощность определяется

алгебраической суммой показаний

ваттметров

Р₁ = P_W1 + P_W2. 3. Схема исследования

Схема исследования трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором представлена на рис. 3. Обмотка статора включается в сеть переменного тока с частотой 50 Гц прямым пуском. Амперметры А1, А2, А3 измеряют ток фаз обмотки статора, вольтметры

V1, V2 - линейные напряжения, ваттметры W1, W2 - активную мощность.