- •Лабораторна робота №1 Комплектний розподільчий пристрій зовнішнього встановлення
- •Програма роботи:
- •1. Будова комплектного розподільчого пристрою.
- •Форма звіту
- •Розрахунок витрат енергії виконати згідно зразка :
- •Форма звіту
- •Розрахунок виконати згідно зразка :
- •Контрольні питання
- •Список літератури
- •Лабораторна робота №3
- •1.2. Конструкція асинхронного двигуна (ад)
- •1.3 Схеми обмоток і виводів
- •1.4 Умовні позначення асинхронного двигуна.
- •2. Виконання роботи
- •2.4 Вимірювання струму втрат холостого ходу.
- •2.5. Пуск ад в хід при зниженій напрузі.
- •Форма звіту
- •Контрольні питання
- •Список літератури
- •2. Автоматичний вимикач (автомат)
- •Контрольні питання
- •Форма звіту
- •Список літератури
- •2. Схеми та групи з'єднання обмоток
- •3. Режими роботи силового трансформатора
- •3.2. Режим короткого замикання
- •4. Конструкція силового трансформатора
- •5. Зовнішній огляд
- •Форма звіту
- •Контрольні питання
- •Список літератури
Контрольні питання
Призначення, будова та принцип роботи автоматичного вимикача.
Призначення, будова та принцип роботи електромагнітного пускача.
Схема роботи нереверсивного пускача.
В яких випадках доцільно використовувати автоматичний вимикач, а в яких магнітний пускач?
Елементи захисту в автоматичних вимикачах і магнітних пускачах та їх робота.
Перерахувати і дати характеристику матеріали, з яких виготовлені основні частини магнітного пускача та автоматичного вимикача.
З дозволу викладача випробувати роботу схеми при керуванні нереверсивним магнітним пускачем.
Форма звіту
1. Мета лабораторної роботи.
2. Записати паспортні дані магнітного пускача та автоматичного вимикача (розкрити значення кожної літери і цифри).
3. Розкрити призначення, характеристику і склад елементів, які входять в основні частини магнітного пускача та автоматичного вимикача.
№ п/п |
Назва основної частини |
Назва елементу |
Призначення, характерис-тика і склад елементу |
1 |
Контактор |
Магнітопровід |
Приводить в дію важільну систему з контактами. Складається: магнітопровід, котушка. Магнітопровід складається: нерухома частина – осердя, та рухома – якір. |
2 |
Теплове реле |
Нагрівальний елемент, біметалеві пластини, пружина, рухомий і нерухомий контакти. |
Реле захищає від поступового збільшення напруги. При нагріванні пластина відгинає важіль і тим самим розмикає контакти. |
3 |
і т.д. |
… |
… |
4. Перерахувати магнітні, провідникові та ізоляційні матеріали, з яких виготовлені елементи та деталі магнітного пускача і автомата.
5. Накреслити електричну схему керування асинхронним двигуном з короткозамкненим ротором за допомогою магнітного пускача, для чого схему керування взяти з рис.5.
6. По узгодженим характеристикам магнітного пускача асинхронного двигуна серії 4АМ і мережі вибрати необхідний магнітний пускач (двигун) та зібрати схему його керування.
Список літератури
1. Марченко О.С. таін.Несправності силового електрообладнання: навч. посібник для вузів факультетів електрифікації та автоматиз. – Київ, «Урожай» – 295с.
2. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы: Учебник для вузов. – Л. Энергоатомиздат. 1985.
Прищеп Л.Т. Учебник сельского электрика. М., «Колос», 1973.
Лабораторна робота №5
Принцип дії, будова та експлуатація силового трансформатора
Мета заняття: Вивчити принцип дії та будову трансформатора, набути практичних навичок в читанні електричних схем.
Програма роботи:
1. По методичному посібнику і зразкам трансформаторів вивчити їх конструкції і електричні схеми.
2. Скласти звіт згідно додатку.
ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ
1. Принцип дії трансформатора.
Трансформатором називають статичний апарат з кількома магнітно зв'язаними між собою обмотками, призначених для перетворення електромагнітної енергії однієї напруги в електромагнітну енергію іншої напруги. Частота змінного струму при цьому залишається незмінною.
Трансформатори, що застосовуються в техніці, складаються з двох або більше обмоток і стального замкненого магнітопроводу (осердя), набраного з ізольованих з двох сторін листів електротехнічної сталі товщиною 0,35 чи 0,5 мм (рис 1.1). Магнітопровід служить для підсилення магнітного зв'язку між обмотками.
Трансформатори, в яких головним ізоляційним середовищем і теплоносієм служить трансформаторне масло називаються масляними. Трансформатори, в яких охолоджуючим і ізоляційним середовищем являється атмосферне повітря, називаються повітряними сухими трансформаторами.
Трансформатори, що призначені для передавання і розподілу електроенергії називаються силовими. Крім того, існують так звані спеціальні трансформатори – вимірювальні (струму та напруги), зварювальні, автотрансформатори та ін.
Обмотка w1 (рис.1.1), до якої підводиться енергія змінного струму, називається первинною, а обмотка w2, від якої енергія відводиться, називається вторинною. Якщо первинна обмотка трансформатора сполучається з колом вищої напруги, а вторинна – з колом нижчої, то такий трансформатор називається знижувальним. Якщо вторинна напруга вища за первинну, то трансформатор називають підвищувальним.
Обмотка більш високої напруги (з більшим числом витків) називається обмоткою вищої напруги (ВН), а обмотка w2 більш низької напруги (з меншим числом витків) — обмотка нижчої напруги.
Рис.1.1
Початки обмоток ВН позначають великими літерами латинського алфавіту А, В, С, кінці – великими літерами Х, У, Z. Позначенню обмоток НН відповідають такі самімаленькі літери а, в, с, х, у, z.
Принцип дії трансформатора ґрунтується на явищі електромагнітної індукції. Якщо до обмотки w1 прикласти напругу U1певної частоти, то по ній проходитиме змінний струм тієї ж частоти, який створюватиме змінний магнітний потік. Основна частина цього патоку Ф (основний потік) пронизує обидві обмотки, тому що вони магнітно зв'язані між собою загальним магнітопроводом і наводить в них електрорушійні сили (ЕРС) е1 і е2 такої ж частоти, як і напруга U1. Якщо до обмотки w2 підключити електроприймач з опором Rн, то в колі цієї обмотки проходитиме струм і2. Таким чином електроенергія одних параметрів, що підводиться до обмотки w1 перетвориться в електроенергію інших параметрів, що передається електроприймачу, при цьому S1=U1•I1≈S2=U2•I2.
Фσ1 і Фσ2 – потоки розсіювання, створені первинним струмом I1 і вторинним – I2. Ці потоки пронизують тільки одну обмотку.
В первинній обмотці основним потоком Ф, згідно закону електромагнітної індукції (в формулюванні Максвелла), наводиться ЕРС самоіндукції:
, 1.1
а у вторинній обмотці – ЕРС взаємоіндукції
, 1.2
де Ψ1 = Фw1, Ψ2 = Фw2 – повне потокозчеплення з витками первинної і вторинної обмоток.
Знак мінус у правій частині формул показує, що струм, який проходить по контуру під дією наведеної в ньому ЕРС намагається протидіяти зміні потоку, що пронизує контур.
Відношення ЕРС обмотки ВН до ЕРС обмотки НН називається коефіцієнтом трансформації.
. 1.3
На практиці коефіцієнт трансформації визначають не відношенням ЕРС, а відношенням напруг U1іU2 холостого ходу (до первинної обмотки підведено напругу U1,а вторинна розімкнена). Це допустімо тому, що різниця між напругами U1 і U2 та ЕРС е1 і е2 в цьому режимі через малі значення падінь напруг в первинній і вторинній обмотках, викликаних прохідними струмами через вольтметри, складає десяті долі відсотка. Тому відношення напруг U1іU2 при холостому ході дорівнює відношенню числа витків обмоток.
. 1.3
Для передачі великої кількості енергії однофазний змінний струм не застосовують. Для цих цілей отримав широке застосування трифазний струм. Тому більшість трансформаторів в мережах являються трифазними ( рис 1.2, 1.3).
В основу конструкції трифазного трансформатора покладено сполучення трьох однофазних трансформаторів. Для цього первинні і вторинні обмотки кожного однофазного трансформатора розміщають на одному стержні однофазних трансформаторів, а їх вільні стержні об'єднують в один. Оскільки для трифазних синусоїдних струмів, які зсунуті по фазі один відносна іншого на 120º, виконується вимога:
ІА + ІВ + ІС = 0, 1.5
то і для синусоїдних потоків у трифазному трансформаторі виконуватиметься умова:
ФА + ФВ + ФС = 0 1.6
Це означає, що в об'єднаному стержні сумарний потік завжди дорівнює нулю, і цей стержень практично не потрібний. Три стержні з обмотками, що залишилися, розміщаються в одній площині і утворюють трифазний стержневий трансформатор (рис 1.2, 1.3). В такому трансформаторі кожний потік, циркулюючи по всьому магнітопроводу а окремості сходиться в серединах верхнього та нижнього ярем (точках D і F) при спільній роботі трьох фаз. В цих точках потоки складаються геометрично, а значить сума всіх трьох потоків дорівнює нулю. Таким чином кожний з магнітних потоків проходить тільки по своєму стержню, не маючи зворотного шляху по інших стержнях, і наводить тільки в своїх фазних обмотках відповідно фазні ЕРС: ЕАХ і еах, ЕВУ і еву, ЕСZ і ecz.
Рис.1.2. Схема з’єднання «зірка-зірка» (Y/Y-12) і векторні діаграми ЕРС.
Рис.1.3. Схема з'єднання «зірка-трикутник» (Y/Δ-11) і векторні діаграми ЕРС.
Згідно закону Ома для магнітного кола при однаковій кількості витків обмоток WА=WВ=WС магнітні потоки фази А , фази Ві фази Сбудуть залежати від магнітного опорумагнітного кола (l – довжина магнітного кола; S – переріз осердя; μа – абсолютна магнітна проникність).
Магнітний опір для потоків ФА і ФС більший, ніж для потоку Фв, оскільки довжина шляху магнітних ліній різна. Тому система потоків і струмів у трифазному трансформаторі такої конструкції трохи несиметрична. Для зменшення магнітної несиметрії магнітопроводу переріз ярем роблять на 10-15% більшим від перерізу стержнів, що зменшує магнітний опір потокам ФА і ФС.
Для отримання однакових потоків у всіх частинах осердя, а значить і ЕРС у трьох фазних обмотках, збільшення намагнічуючого струму в цих фазних обмотках.