Методические указания к лабораторным работам для студентов строительных специальностей всех форм обучения Казань (стр. 2 из 7)
I1 = (-I2∙W2 / W1) + I10 = I'2 + I10 (8)
где I10 - ток холостого хода 1-ой обмотки, а I'2 = (-I2∙W2 / W1) - называется приведенным током вторичной обмотки. Обычно I10 очень мал, и можно считать приближенно I1 ≈ I'2. С увеличением I2, а, следовательно и I2∙W2, возрастает и ток I1. При этом размагничивающее действие тока I2 компенсируется намагничивающим действием тока I1, в результате чего магнитный поток трансформатора остается при его работе практически постоянным (при U1 = сonst).
Режим короткого замыкания
Опыт короткого замыкания нельзя путать с режимом короткого замыкания, который возникает при номинальном напряжении первичной обмотки. Режим короткого замыкания – аварийный режим работы трансформатора. Опыт же короткого замыкания проводится при очень небольшом напряжении U1к.з., которое подбирается таким образом, чтобы токи первичной и вторичной обмоток соответствовали номинальным токам обмоток (в диапазоне 3 – 10 % от U1ном.).
Опыт проводится при коротком замыкании вторичной обмотки (которая замыкается на амперметр, имеющий очень низкое сопротивление). Вся мощность, потребляемая трансформатором, практически идет на компенсацию электрических потерь при нагревании обмоток.
РК.З. = РЭЛ = I21К.З. · R1 + I22К.З. · R2 (9)
На основании опытов холостого хода и короткого замыкания определяется КПД трансформатора η:
, где РЭЛ , РМАГ - электрические и
магнитные потери соответственно.
6
План работы
Изучить электрическую схему согласно рис.3
 |
Рис.3
Опыт холостого тока
1. Выбрать и подключить приборы согласно схеме рис.3.
2. Установить с помощью автотрансформатора напряжение на первичной обмотке поочередно 180, 190, 200 и 220 Вольт. По показаниям измерительных приборов определить U10, U20 и I10.
2. Показания приборов и результаты измерений внести в таблицу 1.
Таблица 1
| № п/п | Данные измерений | Результаты вычислений | ||
| U10 | U20 | I10 | К | |
| В | В | Вт | ||
3. Построить характеристику U20 = ƒ(I10) и определить К.
Опыт нагрузки
1. Выбрать амперметр для опыта согласно рис.3.
2. Включить первичную обмотку трансформатора на номинальное напряжение
U= 220В и поддерживать его постоянным в процессе всего опыта.
3. Включая ступенями нагрузку, постепенно увеличивать ток (снять 5 замеров).
4. Показания приборов и результаты вычислений записать в таблицу 2.
5. По данным опыта построить:
а) внешнюю характеристику трансформатора U2 =ƒ( I2 );
б) зависимость cosφ1 = ƒ(Р2), η = ƒ(Р2), Р1 = ƒ(Р2).
7
Таблица 2
| № п/п | Данные измерений | Результаты вычислений | ||||||
| U1 | I1 | P1 | U2 | I2 | cosφ | P2 | η | |
| В | А | Вт | В | А | Вт | |||
, , .
Опыт короткого замыкания
Опыт короткого замыкания проводится при пониженном напряжении на первичной обмотке и замкнутых на амперметр концах вторичной обмотки.
1. Выбрать приборы для опыта согласно рис.3.
2. Установить регулятор автотрансформатора (ЛАТРа) на положение 0. Затем, включив автоматический выключатель, установить поочередно следующие напряжения на первичной обмотке: U1К.З. = 4, 5, 6, 7 Вольт и каждый раз определять по показаниям приборов I1, I2, Рк.з..
3. Определить напряжение короткого замыкания.
Показания приборов и результаты вычислений внести в таблицу 3.
Таблица 3
| № п/п | Данные измерений | Результаты вычислений | ||||||
| U1К.З. | I1 | РК.З. | I2 | Cosφ1 | ZК | rК | XК | |
| В | А | Вт | А | Ом | Ом | Ом | ||
( полное сопротивление), (IК.З.= I1),
( активное сопротивление),
( реактивное сопротивление).4. Построить характеристики: U1 =ƒ (I1 ), РК.З. = ƒ(I2)
8
Контрольные вопросы
1. Устройство и принцип действия трансформатора.
2. Объяснить по электрической схеме как осуществляется тот или иной режим
работы трансформатора.
3. Изменяется ли коэффициент трансформации при изменении первичного
напряжения?
4. Почему режим холостого хода недопустим при работе трансформатора?
5. С чем связано падение напряжения трансформатора при нагрузке?
6. Чем отличается опыт короткого замыкания от режима короткого замыкания?
7. Уравнение намагничивающих сил и токов.
8. Как определяется к.п.д. трансформатора?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ
Цель работы: Ознакомиться с устройством и принципом действия. Снять рабочие характеристики. Исследовать механические свойства двигателя.
Общие сведения
Асинхронный двигатель предназначен для преобразования электрической энергии 3-х фазного переменного тока в механическую энергию.
Асинхронный двигатель (рис.4а) состоит из двух основных частей: неподвижной - статора и вращающейся - ротора.
Статор (рис.4б) представляет собой полый цилиндр, составленный из изолированных листов электротехнической стали в форме колец, со штампованными пазами с внутренней стороны, в которые укладывается 3-х фазная статорная обмотка, оси которых смещены относительно друг друга на 120°, 60°, 40° в зависимости от количества катушек.
Ротор представляет собой также цилиндр, составленный из листовой электротехнической стали в форме колец, с пазами на их внешней поверхности, в которые укладывается роторная обмотка. В зависимости от ее устройства различают:
1) короткозамкнутый ротор (рис.4в) - обмотка короткозамкнутого ротора (рис.4г) выполняется в виде беличьего колеса и состоит из уложенных в пазы неизолированных стержней, которые по обеим сторонам замыкаются на кольца;
2) фазный ротор (ротор с контактными кольцами) (рис.4д) - обмотка фазного ротора 1 выполняется 3-х фазной, концы которой выводятся на контактные кольца 2 и подключаются к 3-х фазному реостату.
| 1 |
| г |