- •1. Трансформаторы
- •2. Асинхронные машины.
- •3. Синхронные машины.
- •4. Машины постоянного тока.
- •5. Лабораторные работы.
- •Введение
- •1. Трансформаторы
- •1.1. Назначение трансформаторов
- •1.2. Принцип работы трансформаторов
- •1.3. Режимы работы трансформатора
- •1.4. Уравнения напряжений трансформатора
- •1.5. Уравнения магнитодвижущих сил и токов
- •1.6. Приведение вторичных величин к первичной обмотке
- •1.7. Электрическая схема замещения и векторная диаграмма трансформатора
- •1.8. Трансформация трехфазных токов. Схемы, обозначения, основные соотношения
- •1.9. Экспериментальное определение параметров схемы замещения трансформатора
- •1.10. Выражение электрических величин и параметров трансформатора в относительных единицах
- •1.11. Группы соединения обмоток трансформаторов
- •1.12. Несимметричная нагрузка трехфазных трансформаторов. Метод симметричных составляющих
- •1.13. Схемы замещения и сопротивления трансформатора для токов прямой и обратной последовательностей
- •1.14. Схемы замещения и сопротивления трансформатора для токов нулевой последовательности
- •1.15. Параметры схем замещения нулевой последовательности. Магнитные потоки нулевой последовательности в трансформаторах. Сопротивление нулевой последовательности
- •1.16. Трансформация несимметричных токов
- •1.17. Магнитные поля и эдс при несимметричной нагрузке
- •1.18. Искажение симметрии вторичных напряжений при несимметричной нагрузке
- •1.19. Внешняя характеристика трансформатора
- •1.20. Потери и кпд трансформатора
- •1.21. Автотрансформаторы
- •1.22. Параллельное включение трансформаторов
- •2.1. Назначение и области применения асинхронных машин
- •2.2. Устройство асинхронных двигателей
- •2.3. Принцип действия асинхронных машин
- •2.4. Магнитная цепь асинхронной машины
- •2.5. Уравнения напряжений асинхронного двигателя
- •2.6. Уравнения мдс и токов асинхронного двигателя
- •2.7. Приведение параметров обмотки ротора и векторная диаграмма асинхронного двигателя
- •2.8. Потери и кпд асинхронного двигателя
- •2.9. Электромагнитный момент и механические характеристики асинхронного двигателя
- •2.10. Добавочные электромагнитные моменты
- •2.11. Рабочие характеристики асинхронного двигателя
- •2.12. Пуск асинхронных двигателей с фазным ротором
- •2.13. Пуск асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором
- •2.14. Асинхронные короткозамкнутые двигатели с улучшенными пусковыми свойствами
- •2.15. Способы регулирования частоты вращения
- •2.16. Регулирование частоты вращения изменением угловой скорости поля
- •2.17. Регулирование частоты вращения без полезного использования мощности скольжения
- •2.18. Регулирование частоты вращения с использованием мощности скольжения
- •2.19. Однофазные и конденсаторные асинхронные двигатели
- •3.1. Назначение синхронных машин
- •3.2. Устройство синхронных машин
- •3.3. Принцип работы синхронной машины
- •3.4. Возбуждение синхронных машин
- •3.5. Работа синхронного генератора при холостом ходе
- •3.6. Реакция якоря синхронной машины при симметричной нагрузке
- •3.7. Уравнения напряжений на зажимах синхронного генератора
- •3.8. Изменение напряжения при нагрузке
- •3.9. Характеристика короткого замыкания, отношение короткого замыкания
- •3.10. Внешние, регулировочные и нагрузочные характеристики синхронного генератора
- •3.11. Потери и кпд синхронного генератора
- •3.12. Параллельная работа синхронных машин
- •3.13. Регулирование активной и реактивной мощности синхронного генератора
- •3.14. U-образные характеристики синхронного генератора
- •3.15. Электромагнитный момент и перегрузочная способность синхронной машины
- •3.16. Синхронный двигатель и синхронный компенсатор
- •4. Машины постоянного тока
- •4.1. Назначение машин постоянного тока
- •4.2. Принцип работы машин постоянного тока
- •4.3. Обмотки якоря
- •4.4. Электродвижущая сила и электромагнитный момент машины постоянного тока
- •4.5. Магнитное поле машины постоянного тока
- •4.6. Устранение вредного влияния реакции якоря
- •4.7. Способы возбуждения машин постоянного тока
- •4.8. Коммутация
- •4.9. Причины искрения щеток
- •4.10. Способы улучшения коммутации
- •4.11. Генераторы постоянного тока
- •4.12. Преборазование энергии в генераторах постоянного тока
- •4.13. Характеристики генераторов постоянного тока
- •4.14. Двигатели постоянного тока и их характеристики
- •5. Лабораторные работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •5. Содержание отчета
- •6. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2. Исследование однофазного автотрансформатора
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •5. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3. Исследование схем и групп соединения обмоток трехфазного трансформатора
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4. Исследование трёхфазного трансформатора при несимметричной нагрузке
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •5. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5. Определение сопротивления нулевой последовательности трехфазного трансформатора
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №7. Испытание генератора пoстоянного тока
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Литература
- •424001, Г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 1
2. Описание лабораторной установки
Лабораторная работа включает исследуемый генератор постоянного тока, асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, используемый в качестве приводного, коммутирующую аппаратуру и электроизмерительные приборы. Вал генератора жесто соединен с валом приводного двигателя при помощи муфты.
На переднюю панель стенда выведены зажимы обмотки якоря Я1 и Я2 генератора постоянного тока, зажимы параллельной (шунтовой) Ш1 и Ш2 и последовательной (сериесной) С1 и С2 обмоток возбуждения. Ток возбуждения параллельной обмотки регулируется реостатом . Переменной электрической нагрузкой генератора являются 10 нагрузочных сопротивлений, включаемых параллельно при помощи тумблеров, см. рисунок 7.1.
3. Порядок выполнения работы
1. Записать паспортные (номинальные) данные исследуемого генератора и приводного электродвигателя.
2. Изучить и собрать схему испытания генератора постоянного тока с параллельным возбуждением, изображенную на рисунке 7.1.
Рис. 7.1. Схема испытания генератора постоянного тока с параллельным возбуждением. Пределы измерения измерительных приборов: А2 – 5 А, V2 – 150 В.
Показать схему преподавателю и получить допуск к дальнейшему выполнению работы.
3. Снять характеристику холостого хода генератора с параллельным возбуждением – зависимость ЭДС от тока возбуждения при отсутствии нагрузкии постоянной частоте вращения якоря. Для этого:
– установить сопротивление регулировочного реостата в цепи параллельной обмотки возбуждения генератора на максимум;
– убедиться, что нагрузочные сопротивления отключены при помощи тумблеров;
– выполнить пуск генератора, измерить напряжение якоря, равное ЭДС, и ток возбуждения;
– плавно увеличивая ток возбуждения путем уменьшения сопротивления регулировочного реостата, занести в таблицу 7.1 значения токаи напряжения. Ток возбуждения увеличивать до достижения номинального напяржения обмотки якоряВ. Произвести не менее 10 измерений. Полученные значения тока и напряжения образуют восходящую ветвь характеристики холостого хода . Напряжениеприблизительно равно ЭДС генератора;
– аналогично снять нисходяюую ветвь характеристики холостого хода, уменьшая ток возбуждения . Результаты опытов занести в таблицу 7.1.
Табл. 7.1
Данные характеристики холостого хода ,,
|
Восходящая ветвь |
Нисходящая ветвь | ||
№ |
IВ, А |
U, В |
IВ, А |
U, В |
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
4. Снять внешнюю характеристику генератора – зависимость напряжения на выходных зажимах генератора от тока нагрузки при постоянной частоте вращения якоря. Для этого:
– установить номинальное напряжение на зажимах якоря генератора В при помощи регулировочного реостата в цепи параллельной обмотки возбуждения;
– постепенно увеличивая нагрузку генератора путем поочередного добавления сопротивлений , занести в таблицу 7.2 показания приборов.
Табл. 7.2
Данные внешней характеристики ,,
|
Параллельное |
Смешанное возбуждение | |||||||
Режим нагр. |
возбуждение |
согласное включение послед. обмотки |
встречное включение послед. обмотки | ||||||
|
IН, А |
U, В |
ΔU, % |
IН, А |
U, В |
ΔU, % |
IН, А |
U, В |
ΔU, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Снять регулировочную характеристику генератора – зависимость тока возбуждения от тока нагрузки при постоянном напряжении на зажимах генератора и частоте вращения якоря. Для этого:
– отключить нагрузочные сопротивления ;
– установить номинальное напряжение на зажимах якоря генератора В при помощи регулировочного реостата в цепи параллельной обмотки возбуждения;
– постепенно увеличивая нагрузку генератора путем поочередного добавления сопротивлений , и поддерживая регулировочным реостатомнапряжение на зажимах постояннымВ при каждой новой нагрузке, занести в таблицу 7.3 показания приборов.
Табл. 7.3
Данные внешней характеристики ,,
Режим нагр. |
Параллельное возбуждение |
Смешанное возбуждение при согласном включении послед. обмотки | ||
|
IН, А |
IВ, В |
IН, А |
IВ, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Изучить и собрать схему испытания генератора постоянного тока смешанного возбуждения при согласном включении последовательной обмотки возбуждения, изображенную на рисунке 7.2.
Рис. 7.2. Схема испытания генератора постоянного тока смешанного возбуждения с соглавно включенной последовательной обмоткой. Пределы измерения измерительных приборов: А2 – 5 А, V2 – 150 В.
Показать схему преподавателю и получить допуск к дальнейшему выполнению работы.
7. Снять внешнюю характеристику генератора смешанного возбуждения при согласном влкючении последовательной обмотки . Порядок действий описан в п. 4. Результаты занести в таблицу 7.2.
8. Снять регулировочную характеристику генератора смешанного возбуждения при согласном влкючении последовательной обмотки . Порядок действий описан в п. 5. Результаты занести в таблицу 7.3.
9. Собрать схему испытания генератора постоянного тока смешанного возбуждения при встречном включении последовательной обмотки возбуждения. Для этого на схеме, изображенной на рисунке 7.2, поменять местами выводы последовательной обмотки С1 и С2.
10. Снять внешнюю характеристику генератора смешанного возбуждения при встремном влкючении последовательной обмотки . Порядок действий описан в п. 4. Результаты занести в таблицу 7.3.