1.3. Установить равномерную нагрузку, измерить фазные напряже-
|
|
′ |
′ |
|
′ |
напряжение между нейтральными точками (сме- |
ния нагрузки U A |
,U B |
,UC , |
щение нейтрали) |
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U NN ′ и ток в нейтральном проводе IN . Данные экспери- |
мента занести в таблицу (п. 1). |
|
|
|
|
|
|
|
UA = UB = UC = |
|
|
|
|
|
UAB = UBC = UCA = |
|
|
|
|
Схема соединений |
|
|
|
|
Напряжение на нагрузке |
′ |
|
№ |
|
|
|
|
Характер |
|
|
|
|
U NN ′ , |
IN , |
|
|
|
|
U ′ , В |
U ′ , В |
|
U ′ , В |
|
|
|
|
нагрузки |
|
В |
А |
|
генератор |
нагрузка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
B |
|
C |
|
|
1 |
Y нейтралью |
Y нейтралью |
|
равномерная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Y нейтралью |
Y нейтралью |
|
неравномерная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Y |
Y |
|
равномерная |
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
неравномерная |
|
расчет |
|
|
|
|
|
- |
4 |
Y |
Y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
опыт |
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Y |
Y |
|
КЗ фазы |
|
|
|
|
– |
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
∆ |
∆ |
|
|
равномерная |
|
|
|
|
– |
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
∆ |
∆ |
|
|
неравномерная |
|
|
|
|
– |
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Y |
∆ |
|
|
равномерная |
|
|
|
|
– |
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
∆ |
Y |
|
равномерная |
|
|
|
|
– |
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.4.Изменить нагрузку (количество ламп) в одной фазе и убедиться в том, что это не влияет на накал ламп в других фазах. Заполнить таблицу для какой-либо неравномерной нагрузки, используя неравномерное количество ламп в фазах (№ 2).
1.5.Восстановить равномерную нагрузку, включить схему и отсоединить нейтральный провод. Убедиться в том, что при симметричной на-
грузке нулевой провод не нужен. Данные измерений занести в таблицу
(№ 3).
1.6.По заданной преподавателем равномерной нагрузке с помощью векторной диаграммы, построенной в масштабе 0,5 В/мм, определить графически смещение нейтрали и фазные напряжения нагрузки.
1.7.Установить заданную нагрузку и проверить расчет. Заполнить таблицу (№ 4).
1.8.При отсутствии нейтрального провода и любой нагрузке закоротить одну из фаз, произвести измерения и заполнить № 5 таблицы.
1.9.Соединить вторичные обмотки трансформатора и нагрузку треугольником (конец первой фазы с началом второй, конец второй с началом третьей, конец третьей с началом первой) и связать генератор и приемник тремя линейными проводами. Измерить фазные напряжения U AB ,U BC ,UCA
при равномерной и неравномерной нагрузке (№ 6 и № 7). Сделать вывод о независимости работы фаз.
1.10.Собрать схему, в которой нагрузка остается соединенной треугольником, а генератор соединен звездой. Измерить напряжения на нагрузке. Заполнить № 8.
1.11.Собрать схему, в которой генератор соединен треугольником, а нагрузка звездой. Заполнить № 9 таблицы.
2.Выводы
По результатам измерений письменно объяснить:
−какие схемы соединений обеспечивают независимую работу фаз;
−в каких случаях используется та или иная схема;
−какова роль нулевого провода;
−какая схема соединения генератора является предпочтительной с экономической точки зрения?
3. Схемы соединения
Литература
Авдейко, В.П. Электростатика, электрические машины и аппараты: учеб.-метод. комплекс / В.П. Авдейко. – Новополоцк: ПГУ, 2009. – С. 64 – 69.
Контрольное задание
Трехфазный генератор, фазное напряжение которого равно 220 В, питает симметричную активную нагрузку, состоящую из трех групп ламп накаливания.
На какое номинальное напряжение должны быть рассчитаны лампы, если они включены по схеме, заданной в табл. 3?
Определить линейное напряжение нагрузки, а при соединении ламп звездой – и фазные напряжения нагрузки, если сгорел один из заданных в таблице предохранителей, включенных в линию на выходе генератора.
На рис. 6 в качестве примера показано соединение генератор-на- грузка по схеме звезда-звезда с нулевым проводом.
СFU3 С′
Рис. 6. Схема питания нагрузки
243
Таблица 3
Таблица вариантов
|
|
Сгорел |
Определить |
|
Схема |
предохранитель линии |
|
|
|
|
′ |
′ |
CC |
U |
|
U |
U |
U |
U |
U |
|
AA |
BB |
′ |
A′B′ |
|
|
|
B′C′ |
C′A′ |
A′N′ |
B′N′ |
C′N′ |
Y – Y N |
1 |
|
6 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
Y – Y |
2 |
|
7 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
∆ – Y |
3 |
|
8 |
13 |
|
|
|
|
|
|
|
Y – ∆ |
4 |
|
9 |
14 |
|
|
|
|
– |
– |
– |
∆ – ∆ |
5 |
|
10 |
15 |
|
|
|
|
– |
– |
– |
Лабораторная работа № 7
МАРКИРОВКА ВЫВОДОВ ОБМОТОК ТРЕХФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА И АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Цель работы: определить начала и концы вторичных обмоток трехфазного трансформатора и обмоток статора асинхронного электродвигателя.
1. Предварительные сведения
В систематичной трехфазной системе фазные напряжения источника питания (в данном случае вторичных обмоток трансформатора) сдвинуты во времени на 1/3 периода (рис. 1, а, б).
Маркировка вторичных обмоток трехфазного трансформатора
Начало а и конец х одной из обмоток можно промаркировать произвольно. Если соединить эту обмотку последовательно со второй и измерить общее напряжение этого соединения, то при согласном включении (конец х первой обмотки соединен с началом второй обмотки) общее на-
пряжение U2a + U2b между выводами а и у будет равно напряжению на этих фазах, т.к. три вектора образуют равносторонний треугольник
(рис. 1, в).
Если соединить эти обмотки последовательно и встречно (конец первой обмотки х соединить с концом второй обмотки у), то общее напряже-
ние между клеммами а и b будет в 
3 раз больше фазного напряжения
(рис. 1, г).
Рис. 1. Трехфазный трансформатор:
а– схема; б – векторная диаграмма напряжений вторичных обмоток;
в– ВД последовательного согласного; г – последовательного встречного соединения обмоток
Таким образом можно определить начало и конец третьей обмотки, соединяя ее последовательно с промаркированной. Если вольтметр показывает фазное напряжение, то соединены концы обмоток, если вольтметр показывает напряжение в 
3 раз больше фазного, то соединены начало и конец обмоток.
Легко объяснить с помощью векторной диаграммы, если соединить последовательно и согласно три обмотки, то общее напряжение будет равно нулю, а если соединить две обмотки последовательно согласно, а третью встречно, то общее напряжение будет равно двойному фазному напряжению.
Маркировка обмоток статора асинхронного двигателя
Трехфазная обмотка статора асинхронного двигателя укладывается в пазах вдоль его внутренней поверхности. Оси трех обмоток смещены в пространстве под углом 120 электрических градусов. Начала и концы этих обмоток обозначаются так: С1-С4,С2-С5,С3-С6.
В зависимости от номинального напряжения электродвигателя и напряжения сети обмотки могут быть включены или звездой, или треугольником. В первом случае замыкают между собой концы фаз С4, С5 и С6, а начала обмоток С1, С2 и С3 подключают к сети. При соединении тре-
245
угольником все три фазы соединяют последовательно и согласно (конец предыдущей фазы с началом последующей) и каждое из этих соединений подключают к трехфазной сети. При таком включении создается круговое вращающееся магнитное поле.
Если начало и конец какой-либо фазы поменять местами, то при включении обмоток статора в трехфазную сеть картина магнитного поля резко искажается. В результате нарушается нормальная работа электродвигателя, сопровождающаяся значительно большим потреблением тока и, как следствие, перегревом его.
Таким образом, если маркировка выводов обмоток статора отсутствует, то следует произвести их разметку.
2. Порядок проведения работы
Маркировка вторичных обмоток трехфазного трансформатора
2.1.Включить в сеть первичную обмотку трехфазного трансформатора и измерить фазные напряжения вторичных обмоток.
2.2.С помощью вольтметра определить три пары выводов вторичных обмоток.
2.3.Произвольно промаркировать одну из обмоток.
2.4.Соединить промаркированную обмотку последовательно с другой и по показанию вольтметра определить начало и конец второй обмотки.
2.5.Промаркировать 3-ю обмотку.
Маркировка обмоток асинхронного двигателя
2.6.С помощью вольтметра и источника переменного тока пониженного напряжения, например, 36 В, определить три пары выводов, относящихся к обмоткам фаз статора.
2.7.Одну из обмоток промаркировать произвольно, обозначив их выводы С1 и С4.
2.8.Промаркированную обмотку соединить последовательно с другой обмоткой и включить это соединение в сеть переменного тока пониженного напряжения. Выводы третьей обмотки подсоединять к вольтметру. Если вольтметр показывает какое-либо напряжение, ТОО вторая обмотка включена согласно с первой, т.е. конец первой обмотки С4 соединен
сначалом второй С2 (рис. 2, а). Если вольтметр показывает ноль, то эти обмотки соединены встречно, т.е. конец первой обмотки С4 соединен с концом второй С5 (см. рис. 2, б).
2.9. Поменять местами клеммы второй обмотки и убедиться в правильности маркировки второй обмотки. Действительно, если две обмотки соединены последовательно и согласно, то магнитные патоки от токов 1-й и 2-й обмоток, пронизывающие третью обмотку, будут складываться, вольтметр покажет наведенную ЭДС взаимной индукции. Если поменять зажимы второй обмотки, то эти потоки будут направлены в противоположную сторону, суммарный поток будет равен нулю и, следовательно, ЭДС в этой обмотке наводиться не будет.
Рис. 2. Схема маркировки выводов трехфазной обмотки:
а– согласное включение; б – встречное включение
2.10.Промаркировать третью обмотку, соединив ее последовательно
слюбой из промаркированных обмоток, а оставшуюся обмотку подключить к вольтметру.
2.11.Соединить обмотки трехфазного двигателя треугольником и включить в трехфазную сеть с линейным напряжением 36 В (вторичные обмотки трехфазного трансформатора соединить звездой). Измерить линейный ток, потребляемый двигателем.
2.12.Поменять местами зажимы одной из обмоток и снова измерить ток двигателя.
3. Оформление отчета
Отчет должен содержать:
− Электрические схемы маркировки выводов вторичных обмоток трехфазного трансформатора и обмоток статора трехфазного асинхронного электродвигателя.
−Описание принципа маркировки этих выводов с поясняющими схемами и векторными диаграммами.
−Схему питания асинхронного двигателя от вторичных обмоток трансформатора при правильном включении обмоток статора треугольником и схему питания, в которой поменяли начало и конец в одной из обмоток. При этом на схемах показать маркировку выводов обмоток, трансформатора и асинхронного двигателя.
−Объяснить разницу в показаниях амперметра в обеих схемах.
Контрольное задание
Выводы трехфазной обмотки статора АД произвольно подключили к клеммой колодке с шестью пронумерованными клеммами. Для определения начала и конца каждой из трех обмоток провели два опыта. Вначале соединили две обмотки последовательно, включили это соединение в сеть переменного тока напряжением 36 В и измерили индуцированное напряжение на третьей свободной обмотке. Затем третью обмотку соединили последовательно с одной из первых двух, включили в сеть 36 В и измерили напряжение на оставшейся свободной обмотке.
Определить, какие выводы обмоток статора С1-С6 подсоединены к той или иной клемме (подписать у клеммной колодке, приняв за начало С1 вывод обмотки, подключенной к первой клемме). Подключить этот двигатель (нарисовать монтажную схему) звездой для нечетных вариантов или треугольником для четных к сети напряжением 380 В.
Пример задания
Решение:
Выводы обмоток легко определить по тем клеммам, к которым подключены вольтметры. Очевидно, три обмотки статора подключены к клеммам 1-5, 2-6 и к двум оставшимся. Анализ следует начинать с опыта, в котором обмотка, один из выводов которой подсоединен к 1-й клемме, подключена к источнику напряжением 36 В. (В нашем примере 2-й опыт.)
По условию С1 подсоединен к 1-й клемме, следовательно, С4 – к пятой. Так как вольтметр показал какое-то напряжение (6 В), то обмотки соединены согласно, т.е. конец первой обмотки С4 (клемма 5) подсоединен к началу третьей обмотки С3 (клемма 4), а конец этой обмотки С6 подсоединён к 3-й клемме. В первом опыте промаркированная третья обмотка соединена со 2-й обмоткой встречно (вольтметр показывает нуль), следовательно, начало этой обмотки С3 (клемма 4) соединена с началом второй обмотки С2 (клемма 6), а конец С5 – с клеммой 2. Промаркированные выводы обмоток статора АД легко подключить или звездой или треугольником.
Лабораторная работа № 8 ПУСК В ХОД АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
С ПОМОЩЬЮ МАГНИТНОГО ПУСКАТЕЛЯ
Цель работы: изучить схемы пуска в ход асинхронного двигателя АД с помощью автоматического воздушного выключателя (автомата) и магнитного пускателя и получить практический опыт разработки и сборки монтажной схемы.
1.Порядок проведения работы
Ознакомиться с конструкцией автомата, определить его входные
ивыходные клеммы, подключить асинхронный двигатель к трехфазной сети с помощью автомата и опробовать работу схемы.
1.2.Изучить работу схемы пуска в ход АД с помощью магнитного пускателя, в комплект которого входит контактор КМ, кнопочная станция, трехфазное тепловое реле КК и однофазное реле тока КА.
